Название города, по-видимому, происходит от итальянских строителей - (фрязы, фрязины - название итальянцев на Руси), откуда пошли схожие названия: Фряново и Фрязево. Первое упоминание - в писцовых книгах Московского уезда за 1584-1586 годы: «дер. Фрязинова, а Самсонова тоже на рчк. на Любосивке». Тогда село принадлежало к вотчине Богдана Бельского. В 1784 году - деревня Фрязина. В середине XIX века деревня Фрязино относилась ко второму стану Богородского уезда Московской губернии и принадлежала коллежскому регистратору Фёдору Фёдоровичу Пантелееву. В деревне было 60 дворов. По данным на 1869 год Фрязино - деревня Гребеневской волости с 107 дворами, 3 каменными и 108 деревянными домами, хлебным магазином, лавкой, шелкоткацкой фабрикой и 2 шелкоткацкими заведениями и 512 жителями, из них 30 грамотных мужчин и 15 женщин. В 1913 году - 110 дворов и шелковая фабрика.

    По материалам Всесоюзной переписи населения 1926 года - проживало 611 жителей, насчитывалось 136 хозяйств, имелась школа 1-й ступени. В 1933 г. на месте бывшей шелкоткацкой фабрики создан завод «Радиолампа»; завод был создан на основе оборудования американской компании RCA. С этого момента Фрязино становится центром радиоэлектронной промышленности. В 1936 году до Фрязино была продлена железнодорожная ветка от Ивантеевки. С 1938 года - рабочий посёлок Фрязино. В 1943 г. открывается первый научно-исследовательский институт с опытным заводом (НИИ-160, ныне - Научно-производственное предприятие «Исток»).

   С 1951 года - Фрязино получил статус города. В 1968 году Фрязино получает статус города областного подчинения. 31 декабря 2015 года решением Правительства Российской Федерации во Фрязино создана особая экономическая зона технико-внедренческого типа «Исток».