Neuralink được thành lập vào năm 2016 bởi Elon Musk, Ben Rapoport, Dongjin Seo, Max Hodak, Paul Merolla, Philip Sabes, Tim Gardner, Tim Hanson và Vanessa Tolosa.[5]

Vào tháng 4 năm 2017, một blog có tên Wait But Why đã báo cáo rằng công ty nhằm mục đích tạo ra các thiết bị để điều trị các bệnh não nghiêm trọng trong thời gian ngắn, với mục tiêu cuối cùng là tăng cường con người, đôi khi được gọi là siêu nhân.[5][8][9] Musk cho biết ông có một phần hứng thú với ý tưởng từ một khái niệm khoa học viễn tưởng có tên là "neural lace" (ren thần kinh), một phần của vũ trụ hư cấu trong The Culture, một bộ gồm 10 tiểu thuyết của Iain M. Banks.[10]

Musk định nghĩa ren thần kinh là một "lớp kỹ thuật số phía trên vỏ não" không nhất thiết phải ngụ ý phẫu thuật mở rộng mà lý tưởng là cấy ghép qua tĩnh mạch hoặc động mạch.[11] Musk giải thích rằng mục tiêu dài hạn là đạt được "sự cộng sinh với trí tuệ nhân tạo",[12] mà Musk coi là mối đe dọa hiện hữu, rủi ro tồn tại từ trí thông minh nhân tạo chung đối với nhân loại nếu không được kiểm soát.[13] Vào thời điểm hiện tại, một số thần kinh giả (neuroprosthetics) có thể giải thích tín hiệu não và cho phép người khuyết tật kiểm soát cánh tay và chân giả của họ. Musk ám chỉ liên kết công nghệ đó với cấy ghép, thay vì chỉ đơn thuần kích hoạt chuyển động, có thể giao tiếp ở tốc độ băng thông rộng với các loại phần mềm và tiện ích bên ngoài khác.

Kể từ năm 2018, Neuralink có trụ sở tại Quận Mission, San Francisco, chia sẻ một tòa nhà văn phòng với OpenAI, một công ty khác do Musk đồng sáng lập.[14] Musk là chủ sở hữu đa số của Neuralink kể từ tháng 9 năm 2018, nhưng không giữ vị trí điều hành.[15] Vai trò của CEO Jared Birchall, người cũng được liệt kê là CFO và chủ tịch của Neuralink, và là giám đốc điều hành của nhiều công ty khác mà Musk thành lập hoặc đồng sáng lập, đã được mô tả là chính thức.[16] Thương hiệu "Neuralink" đã được mua từ các chủ sở hữu trước đó vào tháng 1 năm 2017.[17]