Douglas Engelbart vyvíjel své koncepty za podpory amerického letectva v letech 1959-1960 a v roce 1962 zveřejnil rámec.Podivná zkratka NLS (místo OLS) byla artefaktem vývoje systému. Jeho první počítače nebyly schopny podporovat více než jednoho uživatele najednou. první byl CDC 160A v roce 1963, který měl velmi malý vlastní programovací výkon.
Jako provizorní opatření tým vyvinul systém, kde off-line uživatelé – tedy každý, kdo neseděl u jediného dostupného terminálu – mohli stále upravovat své dokumenty vyťukáváním řetězce příkazů na papírovou pásku pomocí Flexowriteru. Jakmile byla páska kompletní, vložil off-line uživatel do počítače papírovou pásku, na které byl uložen poslední návrh dokumentu, následovaný novými příkazy, které měly být použity, a poté počítač vytiskl novou papírovou pásku obsahující nejnovější verzi dokumentu. Bez interaktivní vizualizace to mohlo být nepohodlné, protože uživatel musel mentálně simulovat kumulativní účinky svých příkazů na text dokumentu. Na druhou stranu to odpovídalo pracovnímu postupu v kanceláři šedesátých let, protože vedoucí pracovníci předávali sekretářkám označené výtisky dokumentů.
Projekt nadále podporoval tento „off-line“ pracovní postup, stejně jako interaktivní „on-line“ možnost upravovat tytéž dokumenty. Aby se předešlo dvěma zkratkám začínajícím na stejné písmeno, byl Off-Line Text System označován zkratkou FLTS, zatímco On-Line Text System zkratkou NLTS. Když se systém vyvinul tak, aby podporoval více než jen text, písmeno „T“ bylo vypuštěno a interaktivní verze se stala známou jako NLS.
Robert Taylor, který měl zkušenosti s psychologií, poskytoval podporu z NASA. Když Taylor přešel do Úřadu pro techniky zpracování informací Agentury pro pokročilé výzkumné projekty Ministerstva obrany USA, mohl projektu poskytnout ještě více finančních prostředků.
V roce 1965 se vývoj NLS přesunul na počítač CDC 3100.
Jeff Rulifson nastoupil do SRI v roce 1966 a stal se hlavním programátorem NLS až do svého odchodu v roce 1973.
Vývoj NLS se v roce 1968 přesunul na počítač Scientific Data Systems SDS 940 se systémem Berkeley Timesharing System, který měl přibližně 96 MB paměťový disk. Mohl podporovat až 16 pracovních stanic, které se skládaly z monitoru s rastrovým skenem, třítlačítkové myši a zařízení známého jako akordová klávesnice. Vstup psaného textu byl z klávesnice odesílán do specifického subsystému, který předával informace po sběrnici jednomu ze dvou řadičů zobrazení a generátorů zobrazení. Vstupní text byl poté odeslán na 5palcovou (127 mm) katodovou trubici (CRT), která byla uzavřena speciálním krytem, a superponovaný obraz byl poté přijímán černobílou televizní kamerou profesionální kvality. Informace z televizní kamery pak byly odeslány do řídicího a propojovacího panelu kamery s uzavřeným okruhem a nakonec zobrazeny na videomonitoru každé pracovní stanice.
NLS předvedl Engelbart 9. prosince 1968 početnému publiku na letošní podzimní konferenci Joint Computer Conference v San Franciscu. Od té doby se jí přezdívá „Matka všech demonstrací“, protože nejenže demonstrovala převratné funkce NLS, ale zahrnovala také sestavení některých pozoruhodných nejmodernějších videotechnologií. Engelbartova terminálová klávesnice a myš na pódiu byla propojena podomácku vyrobeným modemem s přenosovou rychlostí 2400 baudů přes pronajatou linku, která se připojovala k počítači SDS 940 společnosti ARC v Menlo Parku, 48 kilometrů jihovýchodně od San Franciska, a dvě mikrovlnné linky přenášely video z Menlo Parku zpět do masivního videoprojektoru Eidophor, který zapůjčilo výzkumné centrum NASA Ames. Na 22 stop (6,7 m) vysokém plátně s videovložkami mohli diváci sledovat Engelbartovy akce na displeji, pozorovat, jak používá myš, a sledovat, jak se k prezentaci připojují členové jeho týmu v Menlo Parku.
Jednu z nejrevolučnějších funkcí NLS, Journal, vyvinul v roce 1970 australský počítačový inženýr David A. Evans jako součást své doktorské práce. Journal byl primitivní groupwarový program založený na hypertextu, který lze považovat za předchůdce (ne-li přímého předchůdce) veškerého současného serverového softwaru podporujícího společnou tvorbu dokumentů (jako jsou wiki). Členové ARC jej používali k diskusím, debatám a upřesňování konceptů stejným způsobem, jakým se dnes používají wiki. časopis sloužil k ukládání dokumentů pro síťové informační centrum a rané archivy síťové elektronické pošty. většina dokumentů Journalu se dochovala v papírové podobě a je uložena v archivu Stanfordovy univerzity; jsou cenným záznamem vývoje komunity ARC od roku 1970 až do zahájení komercializace v roce 1976. Další soubor dokumentů Journalu existuje v Muzeu počítačové historie spolu s rozsáhlou sbírkou záložních pásek ARC počínaje počátkem 70. let a také s některými páskami ze 60. let z SDS 940.
NLS byl implementován pomocí několika doménově specifických jazyků implementovaných pomocí kompilátoru Tree Meta. Konečný implementační jazyk se nazýval L10.
V roce 1970 byl NLS přenesen na počítač PDP-10 (upravený firmou BBN pro provoz operačního systému TENEX). V polovině roku 1971 byla implementace NLS TENEX uvedena do provozu jako nové síťové informační centrum, ale i tento počítač zvládal jen malý počet současných uživatelů. Přístup k němu byl možný buď z pracovních stanic s displejem postavených na zakázku, nebo z jednoduchých terminálů podobných psacím strojům, které byly v té době levnější a běžnější. do roku 1974 se NIC vyčlenilo do samostatného projektu na vlastním počítači.