Η μηχανοσύνθεση διαμαντιού (DMS) αναφέρεται στην υποθετική μηχανική σύνθεση σταθερών χημικών δομών χρησιμοποιώντας ομοιοπολικά συνδεδεμένο άνθρακα, αλλιώς γνωστό ως διαμάντι. Η μηχανική σύνθεση (μηχανοσύνθεση) σε αντίθεση με τη χημική σύνθεση είναι ότι η σύνθεση (δημιουργία μιας νέας χημικής ουσίας ή δομής από δύο μικρότερους πρόδρομους) πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μηχανικές δυνάμεις και μόνο αντί να συνδυάζονται τυχαία οι χημικές ουσίες σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα. Η μηχανοσύνθεση είναι μια τεχνολογία στα πρώτα στάδια της έρευνας. Αν και η μηχανοσύνθεση έχει αποδειχθεί αρκετές φορές, αποδεικνύοντας τη φυσική της βιωσιμότητα, έχει γίνει κυρίως με πυρίτιο, όχι άνθρακα, και μόνο σε πολύ περιορισμένη κλίμακα.
Το κίνητρο για την ανάπτυξη μιας αξιόπιστης μεθόδου μηχανοσύνθεσης διαμαντιών είναι ότι, εάν μπορούσε να παραλληλιστεί μαζικά, θα αποτελούσε μια υγιή βάση για μια ανώτερη τεχνολογία κατασκευής. Μια τέτοια τεχνολογία κατασκευής θα δημιουργούσε προϊόντα μακροκλίμακας άτομο προς άτομο, έναν τύπο συγκροτήματος από κάτω προς τα πάνω, σε αντίθεση με το συγκρότημα από πάνω προς τα κάτω που αντιπροσωπεύει σχεδόν όλη τη σημερινή κατασκευή. Αυτή η ιδέα, που πρωτοστάτησε από τον μηχανικό Eric Drexler τη δεκαετία του 1980, ονομάστηκε μοριακή νανοτεχνολογία ή μοριακή κατασκευή και αποτέλεσε τη βάση πολλών εικασιών και διαμάχων στον επιστημονικό τύπο.
Αν και ένα γενικό σχήμα για τη μηχανοσύνθεση διαμαντιών παρουσιάστηκε στο βιβλίο του Drexler το 1992 Nanosystems, μόλις το 2007 οι νανοτεχνολόγοι Rob Freitas και Ralph Merkle σχεδίασαν ένα ολοκληρωμένο σύνολο μοριακών εργαλείων που είναι απαραίτητα για τη μηχανοσύνθεση διαμαντιών και τα δοκίμασαν χημειολογικά. Αυτή η εργασία του 2007 βοήθησε να εμπνεύσει αιτήσεις για μια ερευνητική επιχορήγηση 3.1 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ το 2008 για την πραγματική κατασκευή και δοκιμή των προτεινόμενων εργαλείων-συμβουλών για τη μηχανοσύνθεση διαμδοντοειδών σε φυσικό περιβάλλον. Ο κύριος ερευνητής είναι ο Phillip Moriarty στο Πανεπιστήμιο του Nottingham, ειδικός στον μονομοριακό χειρισμό και την ανάπτυξη νέων μικροσκοπίων ανιχνευτών σάρωσης.
Η μηχανοσύνθεση διαμαντιών και η μοριακή νανοτεχνολογία έχουν αναφερθεί σε εκθέσεις της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου και των ΗΠΑ για τη νανοτεχνολογία, αλλά οι αντιδράσεις προς τις προτεινόμενες τεχνολογίες είναι ανάμεικτες. Οι περισσότερες αναφορές είτε απορρίπτουν την ιδέα, την απορρίπτουν με ανησυχίες σχετικά με την αυτοαναπαραγωγή του «γκρίζου σκύλου», είτε απλώς αναγνωρίζουν άγνοια και ισχυρίζονται ότι οποιαδήποτε μελλοντική χρηματοδότηση στην περιοχή θα εξαρτάται από επιδείξεις απόδειξης ιδέας.