brevetul original care stă la baza sistemului de analiză nCounter a fost inventat și licențiat de la Institutul de Biologie a sistemelor. Planul de afaceri a fost scris de Amber Ratcliffe și Aaron Coe și a câștigat finanțarea semințelor în mai multe concursuri de planuri de afaceri. NanoString a fost scos din Institutul de Biologie a sistemelor și a fost fondată ca o companie separată în 2003 de Krassen Dimitrov, Amber Ratcliffe și Dwayne Dunaway.
în 2004, NanoString a strâns prima sa finanțare semnificativă într-o finanțare de 4,3 milioane USD din seria A. De atunci au ridicat mai multe runde de finanțare pentru a se extinde în dezvoltarea diagnosticului molecular. Începând cu 2011, NanoString Technologies a strâns aproape 70 de milioane de dolari cu seria lor D.
în 2009, Perry Fell, care fusese CEO din 2004, a părăsit compania brusc și fără nicio explicație oficială. Între 2009 și 2010 compania a funcționat cu un CEO interimar, Wayne Burns. Brad Gray, fost executiv al Genzyme, a fost angajat ca președinte și CEO în 2010.
în iunie 2010, compania nu era încă profitabilă. Într-un interviu, Gray a sugerat că NanoString va începe să dezvolte diagnostice clinice. Începând cu iulie 2012, NanoString a început să indice o mișcare spre a deveni o companie publică prin angajarea mai multor angajați cu experiență în compania publică. NanoString a primit o denumire CE-mark pentru vânzarea testului de semnătură genetică a prognosticului cancerului de sân Prosigna (testul cancerului de sân bazat pe PAM50) în Israel și UE în septembrie 2012, iar în septembrie 2013, NanoString a primit clearance-ul FDA 510(k) pentru Prosigna.
în 2013, IPO-ul companiei a strâns 54 de milioane de dolari, care au fost folosiți pentru a extinde vânzările de NanoString și eforturile de marketing. Ca urmare, veniturile din NanoString au crescut cu 52% în exercițiul financiar 2014-2015.