Pioneiros como Eric Drexler propuseram, já em meados da década de 80, que poderiam ser construídos computadores mecânicos em nanoescala através de manufactura molecular utilizando uma técnica de posicionamento mecânico de átomos ou blocos de construção moleculares, um átomo ou molécula de cada vez, processo este conhecido como "síntese mecânica".
Uma vez montado, o nanocomputador mecânico, além de ser de tamanho extremamente reduzido, operaria como uma versão complexa e programável das calculadoras mecânicas usadas na década de 1940 a 1970, anteriores à introdução das agora vulgares e baratas calculadoras electrónicas de estado sólido.
A concepção teórica de Drexler utilizou barras deslizantes em encaixes, com saliências que interagiriam com o movimento de outras varetas. Era um nanocomputador mecânico que utilizava pequenos componentes móveis para codificar a informação.
Drexler e os seus colaboradores preferiram conceitos que lembram miniaturas dos mecanismos de Charles Babbage do século 19, ou seja, nanocomputadores mecânicos que calculariam através de movimento de varetas em escala molecular e rotação de rodas em escala molecular, girando sobre eixos e rolamentos.
Por esta razão, a tecnologia dos nanocomputadores mecânicos tem provocado polémica e alguns pesquisadores chegaram a considerá-la impraticável. Todos os problemas inerentes ao aparelho de Babbage, de acordo com os pessimistas, são ampliados exponencialmente num nanocomputador mecânico. No entanto, alguns futuristas estão optimistas sobre a tecnologia, e chegam mesmo a propor como evolução deste conceito o surgimento dos nanorobôs que possam operar, ou ser controlados por nanocomputadores mecânicos.
