Wolna przestrzeń oznacza idealny, równy i izotropowy ośrodek przestrzeni. Kiedy fale elektromagnetyczne są przesyłane w tym ośrodku, nie następuje żadne odbicie, załamanie, rozproszenie ani absorpcja.
Straty propagacyjne powstają jedynie na skutek rozprzestrzeniania się energii fal elektromagnetycznych. Typowymi przykładami propagacji w wolnej przestrzeni są komunikacja satelitarna i mikrofalowa komunikacja w zasięgu wzroku (LOS). W określonych warunkach anteny stacji bazowej i terminala można zamontować na dowolnej wysokości.
W tym przypadku realizowana jest komunikacja LOS pomiędzy stacją bazową a terminalem. Jeśli pomiędzy anteną nadawczą a anteną odbiorczą istnieje czysta linia widoczności (CLOS), wówczas utrata ścieżki jest zgodna z modelem wolnej przestrzeni. Straty propagacyjne w modelu wolnej przestrzeni są następujące:
PL = 32,4 + 20log(d ) + 20log( f )
Gdzie, d wskazuje odległość pomiędzy terminalem a stacją bazową. Jednostką jest km.
f wskazuje częstotliwość nośną. Jednostką jest MHz.
Powyższy wzór nie uwzględnia wpływu odbić od podłoża i dlatego często nie docenia strat propagacyjnych. Model ten ma zastosowanie w scenariuszu, w którym anteny stacji bazowej i terminala są zamontowane na znacznej wysokości, a pomiędzy stacją bazową a terminalem istnieje CLOS.