Les systèmes à répertoires sont des systèmes de substitution, où les éléments des tableaux de correspondance, comprenant des lettres, des syllabes, des mots, des phrases, sont si nombreux qu'il est impossible de les retenir par coeur ni de les rétablir au bon moment, et qu'on doit donc en faire des listes écrites. L'ensemble de ces listes forme ce que l'on appelle (au choix) un code, un répertoire, un dictionnaire chiffré, ou une table de chiffrement.
Leur défaut évident et irréductible est d'exister à l'état de livre imprimé plus ou moins volumineux, mais sujet à perte, vol ou copie. L'histoire du chef d'état-major d'Osman-Pacha pendant la guerre russo-turque de 1877, parti en tournée d'inspection en emportant le code secret pendant que son malheureux général en chef recevait des dépêches sans pouvoir les traduire, est restée célèbre. Un coup de main heureux d'un PC de bataillon, la fouille d'un officier capturé ou tué, sans parler des codes copiés par des espions en temps de paix, peuvent ramener un code chez l'ennemi, et devenir ainsi inutile. Un code contrevient ainsi au deuxième principe de Kerckhoffs.
Par contre, leur avantage est d'être d'un emploi simple et rapide, et peu sujet aux erreurs s'il est utilisé par une personne suffisamment soigneuse. D'autre part, avec l'utilisation de 4 ou 5 symboles (que l'Administration des Télégraphes ne taxait que pour un mot), on peut figurer toute une phrase, beaucoup plus coûteuse à transmettre: d'où le succès de ces codes dans le commerce et la finance, où le secret n'a souvent pas une importance aussi considérable qu'en diplomatie ou aux armées.
C'est Antoine Rossignol (1600-1682), grand spécialiste des codes et du décryptement (image ci-contre), qui est considéré comme l'auteur des premiers grands répertoires désordonnés, tel le «Grand Chiffre» de Louis XIV qui résistera plus de deux cents ans au décryptement.
En 1803, l'amiral sir Home Popham publie son Telegraphic Signals or Marine Vocabulary, qui permettait aux navires de la marine anglaise de communiquer entre eux avec un système de fanions.
Les systèmes à répertoires ont pris une grande importance à partir de 1875, à la suite de l'extension du télégraphe avec ou sans fil. Dans les années 1870 à 1930, on trouvait beaucoup de répertoires dans le commerce, comme le Code télégraphique chiffré de Sittler, le code Nilac, le Telescand Code (1914) pour la France, et à l'étranger le Chiffrier Wörterbuch de Friedmann à Berlin, le Chiffrierbuch de Stern et Steiner (Vienne 1892), le Dizionario per corrispondenze in cifra de Baravelli (Turin, 1896), le Nuovo Cifrario Mengarini (Rome 1898), le Cifrario per la corrispendenza segreta de Cicero (Rome, 1889), le Diccionario Cryptographico (Lisbonne, 1892), le Diccionario para a correspondencia secreta de Vaz Subtil (Lisbonne, 1871), etc.