As origens da nanotecnologia são tradicionalmente referidas a 29 de Dezembro de 1959, quando o professor Richard Feynman (vencedor do Prémio Nobel da Física em 1965) apresentou uma palestra intitulada "Há muito espaço no fundo" (There’s Plenty of Room at the Bottom) durante a reunião anual da Sociedade Americana de Física no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech). Nessa palestra, Feynman falou sobre os princípios da miniaturização e precisão ao nível atómico e como esses conceitos não violam nenhuma lei conhecida da física. Feynman descreveu um processo através do qual a habilidade de manipular átomos e moléculas pode ser desenvolvida, utilizando um conjunto de ferramentas precisas para construir e operar um outro conjunto proporcionalmente menor, e assim por diante até a escala necessária.
Ele descreveu um campo sobre o qual poucos pesquisadores tinham ainda pensado, e muito menos investigado. Feynman apresentou a ideia de manipular e controlar coisas numa escala extremamente pequena através da construção e modelagem da matéria átomo a átomo. Ele propôs que era possível construir um robô cirúrgico em nanoescala, desenvolvendo mãos manipuladoras a um quarto de escala que iriam construir ferramentas de quarto de escala análogas às encontradas em oficinas mecânicas, continuando até a nanoescala ser alcançada, oito iterações mais tarde.