La nanotecnología molecular es una tecnología que utiliza la fabricación molecular, basada en la capacidad de construir estructuras con especificaciones atómicas complejas mediante mecanosíntesis. Implicaría combinar principios físicos demostrados por la química, las nanotecnologías y la maquinaria molecular de la vida con los principios de ingeniería de sistemas que se encuentran en las fábricas modernas a macroescala.