Douglas Engelbart desarrolló sus conceptos mientras contaba con el apoyo de las Fuerzas Aéreas de EE.UU. de 1959 a 1960 y publicó un marco de trabajo en 1962.El extraño acrónimo, NLS (en lugar de OLS) fue un artefacto de la evolución del sistema. Sus primeros ordenadores no podían admitir más de un usuario a la vez.Primero fue el CDC 160A en 1963, que tenía muy poca capacidad de programación propia.
Como medida provisional, el equipo desarrolló un sistema en el que los usuarios fuera de línea -es decir, cualquier persona que no estuviera sentada en el único terminal disponible- podían seguir editando sus documentos marcando una cadena de comandos en una cinta de papel con una Flexowriter. Una vez completada la cinta, el usuario fuera de línea introducía en el ordenador la cinta de papel en la que se había almacenado el último borrador del documento, seguida de los nuevos comandos que había que aplicar, y entonces el ordenador imprimía una nueva cinta de papel con la última versión del documento. Sin la visualización interactiva, esto podía ser incómodo, ya que el usuario tenía que simular mentalmente los efectos acumulativos de sus comandos en el texto del documento. Por otro lado, coincidía con el flujo de trabajo de la oficina de los años sesenta, ya que los directores daban impresiones marcadas de los documentos a las secretarias.
El diseño siguió soportando este flujo de trabajo «off-line», así como una capacidad interactiva «on-line» para editar los mismos documentos. Para evitar dos acrónimos que empezaran por la misma letra, el Sistema de Texto Fuera de Línea se abrevió FLTS, mientras que el Sistema de Texto en Línea se abrevió NLTS. A medida que el sistema evolucionó para soportar algo más que el texto, se eliminó la «T» y la versión interactiva pasó a conocerse como NLS.
Robert Taylor, que tenía formación en psicología, proporcionó apoyo desde la NASA. Cuando Taylor se trasladó a la Oficina de Técnicas de Procesamiento de la Información de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa de EE.UU., pudo aportar aún más fondos al proyecto.En 1965, el desarrollo del NLS se trasladó a un CDC 3100.Jeff Rulifson se incorporó al SRI en 1966 y se convirtió en el principal programador del NLS hasta que lo dejó en 1973.
El desarrollo del NLS se trasladó a un ordenador Scientific Data Systems SDS 940 que ejecutaba el Berkeley Timesharing System en 1968.Tenía un disco de almacenamiento de aproximadamente 96 MB. Podía soportar hasta 16 estaciones de trabajo, que estaban compuestas por un monitor de escaneo de trama, un ratón de tres botones y un dispositivo conocido como juego de teclas de acorde. El texto introducido se enviaba desde el teclado a un subsistema específico que transmitía la información a través de un bus a uno de los dos controladores y generadores de pantalla. A continuación, el texto introducido se enviaba a un tubo de rayos catódicos (CRT) de 5 pulgadas (127 mm), que estaba rodeado por una cubierta especial, y una cámara de televisión en blanco y negro de calidad profesional recibía una imagen de vídeo superpuesta. La información de la cámara de TV se enviaba entonces al panel de control y conexión de la cámara de circuito cerrado y, finalmente, se mostraba en el monitor de vídeo de cada estación de trabajo.
El NLS fue demostrado por Engelbart el 9 de diciembre de 1968, ante una gran audiencia en la Fall Joint Computer Conference de ese año en San Francisco. Desde entonces se le ha llamado «la madre de todas las demostraciones», ya que no sólo demostró las características innovadoras del NLS, sino que también supuso el montaje de algunas tecnologías de vídeo de última generación. El teclado y el ratón del terminal de Engelbart en el escenario estaban conectados por un módem casero a 2400 baudios a través de una línea alquilada que se conectaba al ordenador SDS 940 de ARC en Menlo Park, a 48 kilómetros al sureste de San Francisco, y dos enlaces de microondas llevaban el vídeo desde Menlo Park hasta un enorme proyector de vídeo Eidophor prestado por el Centro de Investigación Ames de la NASA. En una pantalla de 6,7 metros de altura con inserciones de vídeo, el público podía seguir las acciones de Engelbart en su pantalla, observar cómo utilizaba el ratón y ver cómo los miembros de su equipo en Menlo Park se unían a la presentación.
Una de las características más revolucionarias de NLS, el Journal, fue desarrollado en 1970 por el ingeniero informático australiano David A. Evans como parte de su tesis doctoral. El Journal era un programa primitivo de trabajo en grupo basado en el hipertexto, que puede considerarse un predecesor (si no el antepasado directo) de todo el software de servidor contemporáneo que admite la creación de documentos en colaboración (como los wikis). Fue utilizado por los miembros del ARC para discutir, debatir y perfeccionar conceptos de la misma manera que los wikis se utilizan hoy en día.El diario se utilizó para almacenar documentos para el Centro de Información de la Red y los primeros archivos de correo electrónico de la red.La mayoría de los documentos del Diario se han conservado en papel y se almacenan en los archivos de la Universidad de Stanford; son un valioso registro de la evolución de la comunidad del ARC desde 1970 hasta el inicio de la comercialización en 1976. Existe un conjunto adicional de documentos del Journal en el Museo de Historia de la Computación, junto con una gran colección de cintas de copia de seguridad de ARC a partir de principios de la década de 1970, así como algunas de las cintas de la década de 1960 del SDS 940.
La NLS se implementó utilizando varios lenguajes específicos de dominio implementados con el compilador-compilador Tree Meta. El lenguaje de implementación final se llamó L10.
En 1970, el NLS fue portado al ordenador PDP-10 (modificado por BBN para ejecutar el sistema operativo TENEX). A mediados de 1971 la implementación TENEX de NLS se puso en servicio como el nuevo Centro de Información de la Red, pero incluso este ordenador sólo podía manejar un pequeño número de usuarios simultáneos. El acceso era posible desde estaciones de trabajo con pantalla construidas a medida, o desde simples terminales tipo máquina de escribir, menos costosos y más comunes en esa época.Para 1974 el NIC se había convertido en un proyecto separado en su propio ordenador.