2001年，Nike設計師們發現史丹佛大學的跑者們赤足在學校體育場的草地上放鬆延展（他們的教練認為赤足訓練能強化足部力量）。這個行為激發了他們的好奇心，想要深入探究其中的科學原理。經過一年多對赤足運動的研究，他們得出了令人意外的結論：赤足跑步能讓跑者擁有更自然的步態，使雙足能夠盡情彎曲、伸展、活動自如，而透過長期的訓練，赤足運動能為跑者帶來更多好處：賦予足部更好的靈活性及平衡感，同時增強跑者的足部力量。
為了盡可能地仿照赤足運動狀態，設計師們先打造了簡化的跑鞋模型，其特點是將矽膠緩震裝置附著在輕薄的網眼材料上（這使它看上去更像芭蕾舞鞋，而不是普通的跑鞋）。設計師認為史丹佛教練可以將它作為保護運動員足部的工具，即便運動員踩到一根棍子，或踩到園藝師遺落的一塊鵝卵石或其他東西，他們的雙足依然能夠靈活自如地運動。
儘管最初這一想法並沒有打算用做商業用途，但部分Nike設計師依然看到了它背後的巨大潛力。設計師們將跑鞋模型進行改進，打造出一款適合更多跑者並同時提倡自然的跑步感受的跑鞋。這一原型設計過程不斷重複並根據最新的科技調整，而設計的目標始終是讓雙足能夠以最自然的方式律動。
最初的設計靈感來源於木質玩具蛇（切片蛇身使它可以滑行）。在設計過程中，設計師對跑鞋外底進行了切槽處理，進而觀察這樣是否可以使跑鞋在移動和彎曲過程中更加靈活自如，事實證明了確實這樣。不僅如此，設計師們還嘗試在泡棉和鞋面材料上增加了切槽。他們發現，當沿著前足部做直線運動時，跑者足部會對不同的切槽方式和深度做出不同的反應。
Nike Free的切槽設計讓雙足能夠盡情彎曲、伸展、活動自如
關於Nike Free的5件事
1. 1989年，Nike便著手在Exeter, New Hampshire的Nike運動研究實驗室（Nike Sport Research Lab）研究自然運動和赤足跑步。
2. 早在20世紀初，Nike就開始進行Nike Free跑鞋的設計研發，並成為了業界較早致力於研究赤足運動的公司。
3. 第一款Nike Free跑鞋發售時，鞋盒內附有一本小冊子，闡述了該科技所帶來的益處並提醒跑者該款跑鞋並不適用於所有人。
4. Nike運動研究實驗室設定了5個運動學參數，以判斷一款跑鞋是否滿足Free的理念。
5. Nike Free系列以編號方式來命名，從0（赤足）到10（標準跑步鞋），以此表示鞋款的緩震係數。
首款Nike Free跑鞋於2004年秋季發佈。（男子、女子跑步鞋以及男子、女子訓練鞋，所有鞋款緩震係數均為5.0）
2014年，一項新的研究說明在運動時的足底壓力分佈圖也會根據足部著地方式呈現出S型曲線（曲線各不相同），因此設計師們積極革新了產品的外底設計。透過對數百個形狀進行測試（從星形到圓形、點、對角線以及其他形狀），他們最終決定採用六角形切槽，其優勢是可在各種夾角提供更多的靈活性，從而能夠更好地適應跑步運動中出現的彎曲和方向變化。
這一發現來自於Nike運動研究實驗室的研究，當足部受到來自地面的衝擊力時，會在兩個水平面上進行擴大收縮：縱向（從腳後跟到足尖）和橫向（跨越足弓）。在此之前, Nike Free跑鞋切槽設計僅從足尖延伸到後跟。
為了探索是否存在更加巧妙的切槽設計，設計師們開始進行實驗，嘗試在拉伸和受擠壓時結構會如何在垂直的方向膨脹和收縮（重要的是其可同時在兩個方向進行伸展）。
設計師們嘗試了各種方向性與形狀的研究，最終確定了三星形結構，這與Nike Free跑鞋已有的六角形外底形狀類似，因為它們一定程度上可以調整成三星形結構。延展中底能夠模擬身體與足部的受力變化。它在緩解衝擊力的同時能夠對在跑動時發生的足部兩個方向上的尺寸變化做出相應調整（長度變化可達一鞋碼，寬度變化可達兩鞋碼）。無論運動員在跑步中直線前進還是在訓練中多方向運動，多方位外底靈活性都會緊隨改變形狀。這一靈活性使得鞋子，乃至足部真正得到控制。最棒的是這一解決方案並不需要新的材料或是模型——只需要新想法。
Nike Free 5.0跑鞋的設計圖
Nike菁英跑者選擇Nike Free跑鞋進行慢跑訓練，以及短距離跑步訓練。專家建議普通跑者也可以選擇Nike Free進行短距離跑步訓練。2019年，Nike Free跑步系列產品回歸初衷，以攜革新設計全新回歸，與先前Nike Free鞋款相比，讓雙足能夠更直接地感受地面，打造更加自然的律動。
