Nhãn thời gian (timestamp) 64 bit của NTP bao gồm 32 bit chỉ giây và 32 bit chỉ phần chi tiết trong 1 giây, NTP timestamp có thể mô tả được một thời gian trong khoảng 232 giây (136 năm) và độ chi tiết đến 2−32 (233 pico giây).

NTP timestamp sẽ lặp lại mỗi 232 giây (136 năm). NTP lấy mốc thời gian vào tháng 1, năm 1900, vì thế nó sẽ lặp lại vào năm 2036, trước sự cố UNIX năm 2038.

Vì NTP hoạt động dựa trên chênh lệch giữa các time stamp và không bao giờ dựa trên giá trị tuyệt đối, việc lặp lại nhãn sẽ không có ảnh hưởng nếu giữa các nhãn sai lệnh không quá 68 năm. Điều này cũng có nghĩa việc lặp lại vào năm 2036 sẽ không ảnh hưởng đến các hệ thống đang hoạt động vì thông thường chênh lệch thời gian là rất nhỏ. Tuy nhiên, khi hệ thống vừa khởi động, cần xác định ngày chính xác trong 68 năm.

Tuy nhiên, các phiên bản tiếp theo của NTP sẽ sử dụng timestamp 128 bit.64 bits sử dụng cho giây và 64 bits sử dụng cho phần thập phân của giây. Trên thực tế 64 bits cho phần thập phân đủ dùng để thể hiện khoảng thời gian một photon bay từ thời điểm hình thành đến thời điểm (photon) vượt khỏi vành đai điện tử (xung quanh nguyên tử) với tốc độ ánh sáng. Còn 64 bits sử dụng cho giây đủ để diễn tả thời gian cho đến lúc vũ trụ tàn lụi (2^64 giây tương đương 585 tỷ năm).

Even so, future versions of NTP may extend the time representation to 128 bits: 64 bits for the second and 64 bits for the fractional-second.

According to Mills, "The 64 bit value for the fraction is enough to resolve the amount of time it takes a photon to pass an electron at the speed of light. The 64 bit second value is enough to provide unambiguous time representation until the universe goes dim."[3] Indeed, 2−64 seconds is about 54 zeptoseconds, and 264 seconds is about 585 billion years.