Eerdere besturingssystemen voor microcomputers, zoals CP/M, MS-DOS en het klassieke Mac OS, waren ontworpen voor één gebruiker op één computer. Pakketgeschakelde netwerken werden ontwikkeld voor het delen van hardwarebronnen, zoals een mainframecomputer, een printer of een grote en dure harde schijf. Toen de local area network technologie beschikbaar kwam, ontstonden er twee algemene benaderingen om het delen van bronnen op netwerken aan te pakken.
Historisch was een netwerkbesturingssysteem een besturingssysteem voor een computer dat netwerkmogelijkheden implementeerde. Besturingssystemen met een netwerk-stack stelden personal computers in staat deel te nemen aan een client-server-architectuur waarin een server meerdere clients in staat stelt bronnen, zoals printers, te delen. Vroege voorbeelden van client-serverbesturingssystemen die werden geleverd met volledig geïntegreerde netwerkmogelijkheden zijn Novell NetWare, dat gebruik maakte van het Internetwork Packet Exchange (IPX)-netwerkprotocol, en Banyan VINES, dat gebruik maakte van een variant van de Xerox Network Systems (XNS)-protocollen.
Deze beperkte client/server-netwerken werden geleidelijk vervangen door peer-to-peer-netwerken, die netwerkmogelijkheden gebruikten om bronnen en bestanden te delen die zich op een groot aantal computers van allerlei grootte bevonden. Een peer-to-peer-netwerk stelt alle aangesloten computers gelijk; ze delen allemaal dezelfde mogelijkheden om de op het netwerk beschikbare middelen te gebruiken. De populairste peer-to-peernetwerken in 2020 zijn Ethernet, Wi-Fi en de Internet Protocol Suite. Software die gebruikers in staat stelde om te communiceren met deze netwerken, ondanks een gebrek aan netwerkondersteuning in het onderliggende besturingssysteem van de fabrikant, werd soms een netwerkbesturingssysteem genoemd. Voorbeelden van dergelijke add-on software zijn Phil Karn’s KA9Q NOS (waarmee Internet-ondersteuning werd toegevoegd aan CP/M en MS-DOS), PC/TCP Packet Drivers (waarmee Ethernet- en Internet-ondersteuning werd toegevoegd aan MS-DOS), en LANtastic (voor MS-DOS, Microsoft Windows en OS/2), en Windows for Workgroups (waarmee NetBIOS werd toegevoegd aan Windows). Voorbeelden van vroege besturingssystemen met ingebouwde peer-to-peer netwerkmogelijkheden zijn MacOS (met AppleTalk en LocalTalk) en de Berkeley Software Distribution.
Vandaag de dag zijn gedistribueerd computergebruik en groupware-applicaties de norm geworden. Computerbesturingssystemen bevatten als vanzelfsprekend een netwerkstack. In de loop van de jaren tachtig groeide de behoefte om ongelijksoortige computers met netwerkmogelijkheden te integreren en nam het aantal netwerkapparaten snel toe. Gedeeltelijk omdat het multi-vendor interoperabiliteit mogelijk maakte, en pakketten wereldwijd kon routeren in plaats van beperkt te blijven tot één gebouw, werd de Internet-protocol suite bijna universeel toegepast in netwerkarchitecturen. Daarna ondersteunden computerbesturingssystemen en de firmware van netwerkapparatuur steeds vaker Internetprotocollen.