Peptidikirjaston synteesiin on olemassa kaksi päämenetelmää: monomeerimenetelmä ja submonomeerimenetelmä.
Monomeerimenetelmä
Monomeerimenetelmä on perinteinen lähestymistapa peptidikirjaston synteesiin. Tässä menetelmässä kaikki suojatut monomeerit on syntetisoitava ensin, ja kunkin suojatun monomeerin synteesiprosessi on hankala ja aikaa vievä.
Toissijainen monomeerimenetelmä
Sekundäärinen monomeerimenetelmä ei vaadi monomeerejä, joissa on suojattuja alfa-aminoryhmiä. Tämä menetelmä koostuu kahdesta vaiheesta: nukleofiilinen substituutio, jota seuraa asylointi. Submonomeerimenetelmä mahdollistaa minkä tahansa kaupallisesti saatavan tai synteettisesti saatavan amiinin käytön, jolla on suuret mahdollisuudet kombinatoriseen kemiaan.