Douglas Engelbart ontwikkelde zijn concepten terwijl hij werd gesteund door de US Air Force van 1959 tot 1960 en publiceerde een raamwerk in 1962.Het vreemde acroniem, NLS (in plaats van OLS) was een artefact van de evolutie van het systeem. Zijn eerste computers waren niet in staat om meer dan één gebruiker tegelijk te ondersteunen.De eerste was de CDC 160A in 1963, die zelf zeer weinig programmeervermogen had.
Als noodoplossing ontwikkelde het team een systeem waarbij off-line gebruikers – dat wil zeggen iedereen die niet aan de enige beschikbare terminal zat – toch hun documenten konden bewerken door met een Flexowriter een reeks commando’s op papierband te ponsen. Zodra de tape compleet was, voerde een off-line gebruiker de tape in de computer waarop de laatste versie van het document was opgeslagen, gevolgd door de nieuwe commando’s die moesten worden toegepast, en vervolgens printte de computer een nieuwe tape uit met de laatste versie van het document. Zonder interactieve visualisatie kon dit onhandig zijn, omdat de gebruiker mentaal de cumulatieve effecten van zijn commando’s op de documenttekst moest simuleren. Anderzijds sloot het aan bij de workflow van het kantoor van de jaren ’60, omdat managers gemarkeerde afdrukken van documenten aan secretaresses gaven.
Het ontwerp bleef deze “off-line” workflow ondersteunen, evenals een interactieve “on-line” mogelijkheid om dezelfde documenten te bewerken. Om twee acroniemen te vermijden die met dezelfde letter beginnen, werd het Off-Line Text System afgekort tot FLTS, terwijl het On-Line Text System werd afgekort tot NLTS. Toen het systeem zich ontwikkelde om meer dan alleen tekst te ondersteunen, werd de “T” geschrapt, en de interactieve versie werd bekend als NLS.
Robert Taylor, die een achtergrond in psychologie had, bood ondersteuning vanuit NASA. Toen Taylor overstapte naar het Information Processing Techniques Office van het Advanced Research Projects Agency van het Amerikaanse Ministerie van Defensie, kon hij het project van nog meer financiële middelen voorzien.In 1965 verhuisde de ontwikkeling van NLS naar een CDC 3100.Jeff Rulifson kwam in 1966 bij het SRI en werd de hoofdprogrammeur voor NLS totdat hij in 1973 vertrok.
De ontwikkeling van NLS verhuisde in 1968 naar een Scientific Data Systems SDS 940 computer waarop het Berkeley Timesharing System draaide.Het had een opslagschijf van ongeveer 96 MB. Hij kon tot 16 werkstations ondersteunen, die bestonden uit een raster-scan monitor, een drie-knops muis, en een apparaat bekend als een chord keyset. De invoer van getypte tekst werd van het toetsenbord naar een specifiek subsysteem gestuurd dat de informatie via een bus doorstuurde naar een van de twee displaycontrollers en beeldschermgeneratoren. De ingevoerde tekst werd vervolgens naar een 5 inch (127 mm) kathodestraalbuis (CRT) gezonden, die door een speciaal deksel werd omsloten, en een gesuperponeerd videobeeld werd vervolgens ontvangen door een professionele kwaliteit zwart-wit TV-camera. De informatie van de TV-camera werd vervolgens naar het controle- en patchpaneel van de gesloten-circuitcamera gestuurd, en ten slotte op de videomonitor van elk werkstation weergegeven.
NLS werd op 9 december 1968 door Engelbart gedemonstreerd voor een groot publiek op de Fall Joint Computer Conference van dat jaar in San Francisco. Dit is sindsdien genoemd “De moeder van alle demo’s”, zoals het niet alleen aangetoond dat de baanbrekende functies van NLS, maar ook betrokken bij het monteren van een aantal opmerkelijke state-of-the-art video-technologieën. Engelbart’s onstage terminal toetsenbord en muis werd verbonden door een zelfgemaakte modem op 2400 baud via een huurlijn die verbonden is met ARC’s SDS 940 computer in Menlo Park, 48 kilometer ten zuidoosten van San Francisco, en twee microgolfverbindingen droegen video van Menlo Park terug naar een enorme Eidophor video projector uitgeleend door het NASA Ames Research Center. Op een 6,7 m hoog scherm met video-insets kon het publiek Engelbarts handelingen op zijn scherm volgen, zien hoe hij de muis gebruikte, en zien hoe leden van zijn team in Menlo Park deelnamen aan de presentatie.
Een van NLS’s meest revolutionaire functies, het Journaal, werd in 1970 ontwikkeld door de Australische computeringenieur David A. Evans als onderdeel van zijn doctoraalscriptie. The Journal was een primitief op hypertext gebaseerd groupware programma, dat kan worden gezien als een voorloper (zo niet de directe voorvader) van alle hedendaagse server software die collaboratieve documentcreatie ondersteunt (zoals wiki’s). Het werd gebruikt door ARC-leden om te discussiëren, debatteren en concepten te verfijnen op dezelfde manier als wiki’s vandaag worden gebruikt. Het tijdschrift werd gebruikt om documenten op te slaan voor het Network Information Center en vroege netwerk e-mail archieven. De meeste documenten van het tijdschrift zijn bewaard gebleven in papieren vorm en worden bewaard in de archieven van Stanford University; ze zijn een waardevol verslag van de evolutie van de ARC-gemeenschap van 1970 tot de commercialisering begon in 1976. Een aanvullende reeks Journal-documenten bestaat in het Computer History Museum, samen met een grote verzameling ARC-back-uptapes vanaf het begin van de jaren zeventig, alsmede enkele tapes uit de jaren zestig van de SDS 940.
De NLS werd geïmplementeerd met behulp van verschillende domeinspecifieke talen die werden geïmplementeerd met de Tree Meta compiler-compiler. De uiteindelijke implementatietaal werd L10 genoemd.
In 1970 werd NLS overgezet op de PDP-10 computer (zoals gewijzigd door BBN om het TENEX besturingssysteem te draaien). Medio 1971 werd de TENEX-implementatie van NLS in gebruik genomen als het nieuwe Netwerk Informatie Centrum, maar zelfs deze computer kon slechts een klein aantal gelijktijdige gebruikers aan. Toegang was mogelijk via op maat gemaakte beeldschermwerkstations, of eenvoudige typemachine-achtige terminals, minder duur en gangbaarder in die tijd.Tegen 1974 was het NIC verzelfstandigd tot een apart project op een eigen computer.