het oorspronkelijke octrooi dat de basis vormt voor het Ncounter-analysesysteem werd uitgevonden en in licentie gegeven door het Instituut voor systeembiologie. Het businessplan werd geschreven door Amber Ratcliffe en Aaron Coe en won seed funding in meerdere businessplanwedstrijden. NanoString werd opgericht als een apart bedrijf in 2003 door Krassen Dimitrov, Amber Ratcliffe en Dwayne Dunaway.
in 2004 heeft NanoString haar eerste significante financiering in een $4,3 miljoen Serie A financiering. Zij hebben sindsdien verscheidene meer rondes van financiering opgeheven om in de ontwikkeling van moleculaire diagnostiek uit te breiden. Vanaf 2011, NanoString Technologies had bijna $70M opgehaald met hun Serie D.
in 2009, Perry Fell die CEO was sinds 2004, verliet het bedrijf abrupt en zonder officiële verklaring. Tussen 2009 en 2010 werkte het bedrijf samen met een waarnemend CEO, Wayne Burns. Brad Gray, een voormalig directeur van Genzyme, werd ingehuurd als president en CEO in 2010.
in juni 2010 was de onderneming nog niet winstgevend. In een interview stelde Gray voor dat NanoString klinische diagnostiek zou beginnen te ontwikkelen. Met ingang van juli 2012, NanoString begon met het aangeven van een beweging in de richting van een publiek bedrijf door het inhuren van een aantal senior medewerkers met ervaring in het openbaar bedrijf. NanoString ontving een CE-markering aanwijzing voor het verkopen van de prosigna-analyse van de kanker van de borstkanker prognostische gen handtekening(PAM50-gebaseerde borstkankertest) in Israël en de EU in September 2012, en in September 2013, NanoString ontving FDA 510 (k) ontruiming voor Prosigna.
in 2013 zamelde het bedrijf $54 miljoen in dat werd gebruikt om de verkoop en marketing van Nanostringen uit te breiden. Als gevolg daarvan is de omzet van NanoString in het boekjaar 2014-2015 met 52% gestegen.