Im 6. Jahrhundert wanderten die Bajuwaren ein. Zwischen der Brennerstraße und der Sill stand die 1253 erstmals erwähnte Sonnenburg, die lange Zeit das Landgericht für das mittlere Inntal war und vom Stift Wilten abgelöst wurde. Im 16. Jahrhundert hatte Kaiser Maximilian I. eine Sommerresidenz in Natters, das heutige Gemeindeamt, auch Ansitz Waidburg genannt. 1809 war Natters Kampfgebiet bei den Tiroler Freiheitskämpfen. In der Mitte des 19. Jahrhunderts entwickelte sich Natters zum Sommerfrischeort. Einen Aufschwung erlebte die Gemeinde durch die 1904 erbaute Stubaitalbahn sowie die Olympischen Spiele von 1964 und 1976, die in der Umgebung ausgetragen wurden.