Molekulārā ražošana ir hipotētiska pārprogrammējamu nanomēroga “montētāju” izmantošana nākotnē, lai izveidotu produktus atomu pēc atoma. Molekulārais montētājs būtu nanomēroga robotizēts manipulators, kas spēj novietot atsevišķus atomus, piemēram, oglekli, uz virsmas ar atomu precizitāti. Ikdienas cilvēks varētu pieredzēt šo tehnoloģiju kā “nanorūpnīcu”, autonomu darbvirsmas molekulāro ražošanas vienību, kurā tiek izmantots attīrīts izejmateriāls, piemēram, propāna gāze.
Lai molekulārais montētājs būtu noderīgs cilvēkiem, tam jāspēj pašam izveidot kopijas. Pretējā gadījumā vienam montētājam būtu nepieciešams pārāk ilgs laiks, lai izveidotu kaut ko nozīmīga izmēra vai vērtības. Ja varētu likt sadarboties lielam montētāju lokam, viņi varētu izveidot makro mēroga produktus ar atomu precizitāti, izmantojot pilnībā automatizētu procesu ar lielu caurlaidspēju. Tas ir pietiekami nozīmīgi, lai, ja tiktu pārvarēti tehniskie šķēršļi, tehnoloģija uzsāktu vēl vienu industriālo revolūciju, kas, iespējams, ir daudz transformējošāka nekā pirmās divas kopā.
Molekulārie montieri un molekulārā ražošana nav nekas jauns. Mūsu ķermenī to ir triljoniem: organoīdi, ko sauc par ribosomām. Strādājot lielā skaitā, ribosomas sintezē visus proteīnus ikvienā dabas organismā, sākot no ekstremofiliem mikrobiem līdz zilajam valim. To pamatdizains ir vienāds, jo katra dzīvā būtne attīstījās no kopīga senča, kuram jau bija pamata proteīnu sintēzes iekārta. Protams, ribosomas arī pašreplicējas.
Ja tiktu izveidots neorganiskais molekulārais montētājs, kas spēj izveidot sevis kopijas, tas varētu radīt jaunu “dzīvības” veidu, kaut arī tādu veidu, ko tieši kontrolē programmēšana. Šo ideju sauc par molekulāro ražošanu, un dažas tās tehniskās detaļas ir faktiski izstrādātas. Teorētiķi ir izstrādājuši fiziski dzīvotspējīgus nanomēroga pārnesumus, motorus, akumulatorus, vadus, kustīgus stieņus, šķirotājus, vārpstas un daudz ko citu. Dažas no šīm nanomēroga ierīcēm jau ir izgatavotas, pie citām tiek aktīvi strādāts.
Molekulārajai ražošanai ir potenciāls apgriezt sabiedrību kājām gaisā, taču gandrīz neviens par to ir dzirdējis. Bieži vien molekulārās ražošanas idejas tiek apvienotas vai sajauktas ar citiem iespējamiem plašākas nanotehnoloģijas jomas pielietojumiem kopumā, kas apgrūtina nanotehnoloģiju regulēšanas politikas izstrādāšanu. Viens pētījums atklāja, ka sabiedrības viedokli par nanotehnoloģiju var viegli manipulēt, mainot tikai dažus teikumus tēmas ievadā. Šie zināšanu trūkumi ir satraucoši dažiem futūristiem un politikas veidotājiem, kuri vēlētos redzēt vairāk diskusiju par molekulārās ražošanas futūristiskajām iespējām un veidu, kā to varētu regulēt.