Původní patent, který je základem analytického systému nCounter, byl vynalezen a licencován společností The Institute for Systems Biology. Podnikatelský plán napsali Amber Ratcliffe a Aaron Coe a získal počáteční financování v několika soutěžích podnikatelských plánů. Společnost NanoString byla vyčleněna z The Institute for Systems Biology a založena jako samostatná společnost v roce 2003 Krassenem Dimitrovem, Amber Ratcliffe a Dwaynem Dunawayem.

V roce 2004 získala společnost NanoString své první významné finanční prostředky v rámci financování série A ve výši 4,3 milionu dolarů. Od té doby získala několik dalších kol financování, aby mohla expandovat do oblasti vývoje molekulární diagnostiky. V roce 2011 získala společnost NanoString Technologies díky sérii D téměř 70 milionů dolarů.

V roce 2009 Perry Fell, který byl generálním ředitelem od roku 2004, náhle a bez oficiálního vysvětlení společnost opustil. V letech 2009 až 2010 společnost řídil úřadující generální ředitel Wayne Burns. V roce 2010 byl do funkce prezidenta a generálního ředitele přijat Brad Gray, bývalý manažer společnosti Genzyme.

V červnu 2010 společnost ještě nebyla zisková. V jednom z rozhovorů Gray naznačil, že společnost NanoString začne vyvíjet klinickou diagnostiku. Od července 2012 začala společnost NanoString naznačovat směřování k tomu, aby se stala veřejnou společností, a to najmutím několika vedoucích pracovníků se zkušenostmi s veřejnými společnostmi. V září 2012 získala společnost NanoString označení CE pro prodej testu Prosigna pro prognostický genový podpis rakoviny prsu (test na bázi PAM50) v Izraeli a EU a v září 2013 získala společnost NanoString pro test Prosigna povolení FDA 510(k).

V roce 2013 získala společnost při IPO 54 milionů dolarů, které byly použity na rozšíření prodejního a marketingového úsilí společnosti NanoString. Díky tomu se tržby společnosti NanoString ve finančním roce 2014-2015 zvýšily o 52 %.

.