Im direkten Modus (alg: ECDH-ES) ist der abgeleitete Schlüssel selbst der Schlüssel für die Inhaltsverschlüsselung (CEK), und der Teil „Encrypted Key“ des JWE bleibt leer; in den Key-Wrapping-Modi (ECDH-ES+A128KW, +A192KW, +A256KW) verschlüsselt er einen zufälligen CEK, was mehrere Empfänger ermöglicht. Der Header enthält den ephemeren öffentlichen Schlüssel epk und optional apu und apv (Angaben zu den Parteien), die zusammen mit dem Algorithmusnamen und der Schlüssellänge in die KDF eingehen (§4.6.2). Zulässig sind P-256, P-384, P-521 und über RFC 8037 auch X25519 und X448.
Empfänger müssen epk validieren: 2017 akzeptierten mehrere JOSE-Bibliotheken Punkte, die nicht auf der Kurve liegen, sodass ein Angreifer den privaten Schlüssel des Empfängers über Invalid-Curve-Anfragen zurückgewinnen konnte (RFC 8725 §2.5). ECDH-ES liefert dem Empfänger keinen Nachweis, wer die Nachricht gesendet hat; signiere zuerst (verschachteltes JWT), wenn das wichtig ist. HPKE (RFC 9180) ist die moderne Verallgemeinerung, und in JOSE laufen Arbeiten, um es zu nutzen.