Los principales componentes del diseño de la llave maestra son una serie de pequeñas clavijas de longitud variable. Los pasadores se dividen en pares. Cada par se apoya en un eje que atraviesa el tapón central del cilindro y se introduce en la carcasa que lo rodea. Los resortes situados en la parte superior de los ejes mantienen los pares de pasadores en su posición en el obturador.
Cuando no se inserta ninguna llave, el pasador inferior de cada par está completamente dentro del obturador, mientras que el superior está a medio camino en el obturador y a medio camino en la carcasa. La posición de las clavijas superiores impide que la clavija gire — las clavijas unen la clavija a la carcasa.
Advertencia
Cuando se inserta una llave, la serie de muescas en la llave empuja los pares de clavijas hacia arriba a diferentes niveles. La llave incorrecta empujará las clavijas de manera que la mayoría de las clavijas superiores sigan estando en parte en el enchufe y en parte en la carcasa. La llave correcta empujará cada par de pasadores hacia arriba lo suficiente como para que el punto en el que los dos pasadores se juntan se alinee perfectamente con el espacio en el que el cilindro y la carcasa se juntan — este punto se llama la línea de cizallamiento.
«Algunas cerraduras están diseñadas para funcionar con dos llaves diferentes. La llave de cambio abrirá sólo esa cerradura específica, mientras que la llave maestra abrirá esa cerradura y varias otras en un grupo. En estas cerraduras, algunos de los pares de pitones están separados por un tercer pitón. Este tercer pasador se llama oblea maestra o espaciador.
Cuando se combinan tres pasadores en un eje, hay dos maneras de colocar los pasadores para que abran la cerradura. La llave de cambio puede elevar los pasadores de manera que la línea de cizallamiento esté justo por encima de la parte superior de la oblea maestra, mientras que la llave maestra puede elevar los pasadores de manera que la línea de cizallamiento esté en la parte inferior de la oblea maestra. En ambos casos, hay un hueco en la línea de corte y la llave puede girar.
En este diseño de cerradura, el pasador más bajo tiene la misma longitud en cada cerradura del grupo, pero la oblea maestra varía en longitud. Esto permite a la persona con la llave maestra acceder a cualquier cerradura del grupo, mientras que alguien con una llave de cambio sólo puede abrir su propia cerradura.