alkuperäinen patentti, joka on perustana Ncounter-Analyysijärjestelmälle, keksittiin ja lisensoitiin Institute for Systems Biology-laitokselta. Liiketoimintasuunnitelman kirjoittivat Amber Ratcliffe ja Aaron Coe ja se voitti siemenrahoitusta useissa liiketoimintasuunnitelmakilpailuissa. Nanostringin perustivat Krassen Dimitrov, Amber Ratcliffe ja Dwayne Dunaway vuonna 2003 erillisenä yrityksenä Institute for Systems Biology.
Vuonna 2004 NanoString keräsi ensimmäisen merkittävän rahoituksensa 4,3 M: N A-sarjan rahoituksella. Ne ovat sittemmin keränneet useita rahoituskierroksia laajentaakseen toimintaansa molekyylidiagnostiikan kehittämiseen. Kuten 2011, NanoString Technologies oli kerännyt lähes $70m niiden sarja D.
tässä 2009, Perry Fell, joka oli ollut toimitusjohtaja vuodesta 2004, jätti yhtiön äkillisesti ja ilman virallista selitystä. Vuosina 2009-2010 yhtiöllä oli vt.toimitusjohtaja Wayne Burns. Entinen Genzymen toimitusjohtaja Brad Gray palkattiin toimitusjohtajaksi vuonna 2010.
kesäkuussa 2010 yritys ei ollut vielä kannattava. Gray ehdotti haastattelussa, että NanoString alkaisi kehittää kliinistä diagnostiikkaa. Heinäkuussa 2012 NanoString alkoi osoittaa siirtymistä kohti julkisen yrityksen palkkaamalla useita ylempiä toimihenkilöitä, joilla on julkisen yrityksen kokemusta. NanoString sai CE-merkinnän Prosigna breast cancer prognostic gene signature assayn (PAM50-based breast cancer test) myynnistä Israelissa ja EU: ssa syyskuussa 2012, ja syyskuussa 2013 NanoString sai FDA 510(k) – luvan Prosignalle.
Vuonna 2013 yhtiön listautumisannissa kerättiin 54 miljoonaa dollaria, joka käytettiin Nanostringin myynti-ja markkinointiponnistusten laajentamiseen. Tämän seurauksena Nanostringin liikevaihto on kasvanut 52 prosenttia tilikaudella 2014-2015.