Queste nanomacchine della seconda generazione - fatte di più che semplici proteine - faranno tutto quello che possono fare le proteine, ed altro. In particolare, alcune serviranno come migliori strumenti per assemblare le strutture molecolari. Capaci di tollerare gli acidi o il vuoto, congelamento e cottura, a seconda delle necessità , queste macchine della seconda generazione saranno in grado di usare come "attrezzi" qualsiasi molecola reattiva usata dai chimici - ma le adopereranno con la precisione di macchine programmate. Saranno virtualmente capaci di legare assieme gli atomi in qualsiasi struttura stabile, aggiungendoli poco alla volta alla superficie della molecola principale fino a quando la struttura complessa è completata. Chiamiamo queste nanomacchine "assemblatori".
Poiché gli assemblatori ci consentiranno di mettere gli atomi in quasi ogni ragionevole disposizione (come discusso nelle note), essi ci permetteranno di costruire quasi qualsiasi cosa le leggi della natura permettono di esistere. In particolare, potremo costruire quasi tutto quello che potremo progettare - incluso altri assemblatori. Le conseguenze di ciò saranno profonde, poiché i nostri rozzi attrezzi ci hanno permesso di esplorare solo una piccola parte del range di possibilità che le leggi della natura permettono. Gli assemblatori apriranno un mondo di nuove tecnologie.
L'avanzamento nelle tecnologie della medicina, dello spazio, dei computer e della produzione - e della guerra - tutto dipende dalla nostra abilità di manipolare gli atomi. Con gli assemblatori, saremo in grado di rifare il nostro mondo o di distruggerlo. A questo punto sembra saggio fare un passo indietro e guardare in prospettiva il più chiaramente possibile, per essere sicuri che assemblatori e nanotecnologia non sono un semplice miraggio futurologico.