Giống như hầu hết các mật mã thời kỳ tiền hiện đại, mật mã hai ô vuông có thể dễ dàng bị bẻ khóa nếu có đủ văn bản. Việc lấy khóa tương đối đơn giản nếu cả thông điệp và bản mã đều được biết. Khi chỉ có bản mã được biết, việc phá mã sẽ bao gồm việc tìm kiếm thông qua phân tích tuần suất của các kí tự (cặp chữ cái) .

Tùy thuộc vào việc sử dụng hai ô vuông dọc hay ngang, bản mã có thể vẫn sẽ hiển thị một số lượng đáng kể các đoạn của thông điệp. Trong một mẫu bản mã đủ lớn,nhà phân tích có thể tạo ra các chuỗi các thông điệp để giải mã và làm việc ngược lại để tìm từ khóa của mật mã đó

Một hướng dẫn hay về việc bẻ khóa cho mật mã hai hình vuông có thể tìm thấy trong chương 7, "Solution to Polygraphic Substitution Systems," trong Field Manual 34-40-2, do Quân đội Hoa Kỳ xuất bản.