Своим названием город обязан итальянцам, которых на Руси называли «фрязинами». При Иване III иноземцы сооружали церкви и соборы, строили кирпичные и пороховые заводы, возводили крепости и лили пушки в Москве, Пскове и Нижнем Новгороде. За службу царь одаривал «фрязинов» имениями.
В конце 16 века деревня Фрязино входила в состав обширного поместья села Гребнево, которое жаловалось государем за военную службу и передавалось по наследству, пока род обладателя не прекращался по мужской линии. В разное время владельцами поместья были Воронцовы, Трубецкие, Бибиковы, Голицины, Пантелеевы. Во второй половине 18 века здесь появились шелкоткацкие фабрики. В 1781-1811 годах, когда поместьем владели Бибиковы, был построен комплекс Гребневской усадьбы и Храм Гребневской Богоматери. Бибиков дал вольную нескольким фрязинским крестьянам, ставшим потом купцами - Шуваловыми, Аникиными и Быковыми. В 1811-1842 годах при Голицыных был построен Храм Николая Чудотворца, школа и больница. В 1842-1861 годах при Пантелеевых началось массовое производство краски для тканей, которая раньше ввозилась из-за границы.
В 1901 году во Фрязино построили каменное здание шелкоткацкой фабрики, а в 1911 году был организован кирпичный завод. В 1926 году в деревне Фрязино проживало 611 человек. К тому времени фабрика была национализирована и уже несколько лет не работала из-за отсутствия сырья. Поэтому в 1933 году на ее базе было организован завод «Радиолампа» - крупнейшее предприятие Щелковского района, и началось строительство поселка «Фрязино-1». Этот год стал годом зарождения Фрязино как будущего центра электронной промышленности страны. В 1938 году деревня Фрязино стала поселком городского типа, а в 1951 году - городом.
На восточной окраине города, на берегу речки Любосеевка, находится историко-архитектурный комплекс бывшей усадьбы Гребнево с дворцовым комплексом, трехэтажным главным домом, въездными воротами в форме триумфальной арки, регулярным и ландшафтным парком с липовыми аллеями, прудами и островами. Вблизи усадебного комплекса расположены два действующих православных храма: летний храм Гребневской Богоматери, сооруженный в 1791 году, и зимний храм святителя Николая Чудотворца, возведенный в 1823 году.
В шести километрах к северу от города Фрязино, в селе Богослово, находится Казанская церковь, построенная в 1795-1801 годах.