Есть два главных подхода к созданию структур в масштабе нанометра: позиционная сборка и самосборка.

При позиционной сборке исследователи используют какие-либо устройства, вроде миниатюрного робота-манипулятора или другого микроскопического инструмента для сборки молекул одна за другой вручную.

С другой стороны, самосборка намного менее кропотлива, потому что использует естественную тенденцию определенных молекул находить друг друга. Для самособирающихся компонентов все, что требуется от человека - это поместить достаточное их количество в пробирку и позволять им автоматически собраться в нужные конфирурации согласно их естественных свойств.

Построение сложной нанороботной системы требует таких технологий производства, в которых молекулярные структуры выстраиваются с помощью компьютерной модели diamond mechanosynthesis (DMS). DMS - это управляемое добавление атомов углерода к поверхности алмазной кристаллической решетки в вакууме. Ковалентные химические связи формируются последовательно как результат позиционно приложенных механических усилий в запрограммированной последовательности.