W przeciwieństwie do układów mikroskopowych, układy molekularne wykazują znaczne ruchy dynamiczne, zgodnie z prawem Browna. Obserwowane makroskopowo wiele konwencjonalnych maszyn pracuje z często pomijalnym tarciem, ale w układach molekularnych tarcie to jest nieporównywalnie większe. Strategia maszyny Feynamana, oparta na ruchu Browna, nie jest temu przeciwna. Podobnie jak maszyny makroskopowe, maszyny molekularne miałyby ruchome części. Ale kiedy na co dzień otaczają nas mikroskopijne maszyny, analogiczna strategia dla maszyn molekularnych jest niemożliwa, ponieważ dynamika procesu w dużej i małej skali jest zupełnie inna . Błony komórkowe są znakomitym przykładem takich maszyn molekularnych, w których bariera liofilowa poprzez liczne mechanizmy transportowe umożliwia przemieszczanie określonych biobiałek i składników mineralnych z jednej części komórki do drugiej. Podejście do budowy nanomaszyny zakłada wstępną budowę jej elementów, które następnie są składane w wymaganą maszynę zgodnie z zadanym żądaniem. Ponieważ podstawowymi częściami każdej maszyny są silnik i przełączniki, w maszynach molekularnych byłyby to przełączniki molekularne i silniki molekularne. Przełącznik określa stan układu (włączony/wyłączony), a silnik wpływa na trajektorię układu. Przełącznik wykonuje ruch translacyjny, uwalniając swoim ruchem przepływ energii, podczas gdy silnik wykorzystuje tę energię do funkcji reprodukcyjnej.