Bản dựng xem trước cho nhà phát triển, tên mã là Android "M", đã được tiết lộ và phát hành tại Google I/O 2015 vào ngày 28 tháng 5 năm 2015, cho cac điện thoại Nexus 5 và Nexus 6, máy tính bảng Nexus 9, và set-top-box Nexus Player, dưới số bản dựng MPZ44Q.[6][8] Bản xem trước nhà phát triển thứ ba với số bản dựng MPA44G được phát hành ngày 17 tháng 8 năm 2015,[9] sau đó được cập nhật lên bản dựng MPA44I, đi kèm các sửa chữa liên quan tới cấu hình Android for Work.[10] "Marshmallow" được chính thức công bố là tên phát hành cùng ngày đó.[4]

Vào ngày 29 tháng 9 năm 2015, Google giới thiệu các thiết bị mới cho Marshmallow: chiếc Nexus 5X sản xuất bởi LG Electronics, chiếc Nexus 6P sản xuất bởi Huawei, và chiếc máy tính bảng Pixel C.[11][12] Bản cập nhật Android 6.0 và các ảnh đĩa gốc cho Nexus 5, 6, 7 (2013), 9, và Player được phát hành ngày 5 tháng 10 năm 2015,[13] với các bản cập nhật over-the-air tiếp theo không lâu sau đó. Các thiết bị Nexus cũ hơn, ví dụ như Nexus 4, Nexus 7 (2012) và Nexus 10 không nhận được bản cập nhật chính thức. Vào ngày 14 tháng 10 năm 2015, LG thông báo đang lên kế hoạch phát hành Marshmallow cho thiết bị cao cấp LG G4 của hãng ở Ba Lan trong các tuần kế tiếp, khiến nó trở thành thiết bị bên thứ ba đầu tiên nhận bản cập nhật Marshmallow.[14]

Bản vá Android 6.0.1 được phát hành cho các thiết bị Nexus vào ngày 7 tháng 12 năm 2015. Nó bao gồm một số điều chỉnh để vá lỗi bảo mật, cũng như hỗ trợ thêm các emoji Unicode 8.0 (mặc dù không hỗ trợ các phần mở rộng để điều chỉnh màu da cho các emoji về con người), và khôi phục lại tính năng "until next alarm" (cho đến báo thức tiếp theo) trong chế độ Do Not Disturb.[15][16]