Oryginalny patent, który jest podstawą Systemu Analitycznego nCounter został wynaleziony i licencjonowany z The Institute for Systems Biology. Biznesplan został napisany przez Amber Ratcliffe i Aarona Coe i zdobył finansowanie zalążkowe w wielu konkursach na biznesplan. Firma NanoString została wydzielona z Instytutu Biologii Systemów i założona jako oddzielna firma w 2003 roku przez Krassena Dimitrowa, Amber Ratcliffe i Dwayne’a Dunawaya.

W 2004 roku firma NanoString pozyskała swoje pierwsze znaczące fundusze z serii A o wartości 4,3 miliona dolarów. Od tego czasu zebrała kilka kolejnych rund finansowania, aby rozwinąć się w rozwój diagnostyki molekularnej. W 2011 roku, NanoString Technologies podniósł prawie $70M z ich serii D.

W 2009 roku, Perry Fell, który był CEO od 2004 roku, opuścił firmę nagle i bez oficjalnego wyjaśnienia. Między 2009 a 2010 rokiem firma działała z p.o. CEO, Wayne Burns. Brad Gray, były dyrektor wykonawczy firmy Genzyme, został zatrudniony jako prezes i dyrektor generalny w 2010 roku.

Od czerwca 2010 roku firma nie była jeszcze rentowna. W jednym z wywiadów Gray zasugerował, że NanoString rozpocznie rozwój diagnostyki klinicznej. W lipcu 2012 r. NanoString rozpoczęła działania zmierzające do przekształcenia się w spółkę publiczną, zatrudniając kilku starszych pracowników z doświadczeniem w spółkach publicznych. NanoString otrzymała oznaczenie CE-mark na sprzedaż Prosigna breast cancer prognostic gene signature assay (test na raka piersi oparty na PAM50) w Izraelu i UE we wrześniu 2012 roku, a we wrześniu 2013 roku NanoString otrzymała zgodę FDA 510(k) dla Prosigna.

W 2013 roku IPO spółki pozyskało 54 miliony dolarów, które zostały wykorzystane do rozszerzenia sprzedaży i działań marketingowych NanoString. W rezultacie przychody NanoString wzrosły o 52% w roku finansowym 2014-2015.

.