Le brevet original qui constitue la base du système d’analyse nCounter a été inventé et cédé sous licence par The Institute for Systems Biology. Le plan d’affaires a été rédigé par Amber Ratcliffe et Aaron Coe et a remporté un financement de démarrage dans plusieurs concours de plans d’affaires. NanoString a été séparée de l’Institut de biologie des systèmes et fondée en tant que société distincte en 2003 par Krassen Dimitrov, Amber Ratcliffe et Dwayne Dunaway.

En 2004, NanoString a levé son premier financement important dans un financement de série A de 4,3 millions de dollars. Ils ont depuis levé plusieurs autres tours de financement pour se développer dans le développement de diagnostics moléculaires. En 2011, NanoString Technologies avait levé près de 70M$ avec leur série D.

En 2009, Perry Fell qui était PDG depuis 2004, a quitté l’entreprise brusquement et sans explication officielle. Entre 2009 et 2010, la société a fonctionné avec un PDG intérimaire, Wayne Burns. Brad Gray, un ancien cadre de Genzyme, a été embauché comme président et PDG en 2010.

En juin 2010, la société n’était pas encore rentable. Dans une interview, Gray a suggéré que NanoString commencerait à développer des diagnostics cliniques. À partir de juillet 2012, NanoString a commencé à indiquer une démarche pour devenir une société publique en embauchant plusieurs cadres supérieurs ayant l’expérience des sociétés publiques. NanoString a reçu une désignation de marque CE pour la vente du test de signature génétique pronostique du cancer du sein Prosigna (test de cancer du sein basé sur le PAM50) en Israël et dans l’UE en septembre 2012, et en septembre 2013, NanoString a reçu l’autorisation 510(k) de la FDA pour Prosigna.

En 2013, l’introduction en bourse de la société a permis de lever 54 millions de dollars qui ont été utilisés pour étendre les efforts de vente et de marketing de NanoString. En conséquence, le chiffre d’affaires de NanoString a augmenté de 52% au cours de l’exercice 2014-2015.