Το Φαρμακονήσι ήταν γνωστό ήδη από την αρχαιότητα για λόγους που υποδεικνύει το ίδιο το όνομά του:
H νησίδα αυτή του νότιου Αιγαίου, με την αρχαία ονομασία «Φάρμακος» ή «Φαρμακούσα», πήρε το όνομά της εξαιτίας της εξαιρετικής πληθώρας βοτάνων που ενδημούν στο νησί αυτό, από το οποίο, σύμφωνα με τον μύθο, ο Ιπποκράτης συνέλεγε τις πρώτες ύλες για τα φάρμακά του.
Οι Κώες θρυλούν πως ο Ιπποκράτης μάζευε βότανα από το νησί, πάνω στο οποίο υπάρχει η βάση αρχαίου ναού, κοντά στην εκκλησία του Αγίου Γεωργίου. Ανήκε στη μικρή νησιωτική ομάδα των λεγόμενων μιλησιακών νησιών που είχαν συμπεριληφθεί στην επικράτεια της Μιλήτου, για την ελεύθερη και ασφαλή διέξοδό της στον θαλάσσιο χώρο του Αιγαίου.
Επιφανειακά ευρήματα, θραύσματα πήλινων αγγείων και λίθινα εργαλεία δείχνουν ότι η νησίδα κατοικήθηκε ήδη από την προϊστορική περίοδο.
Στο ύψωμα Άγιος Γεώργιος, που δεσπόζει και ελέγχει τις θαλάσσιες διαδρομές, διατηρούνται δύο πύργοι. Από τον όρμο των Θόλων, το κύριο φυσικό λιμανάκι του νησιού, έως την Παλιόμαντρα υπάρχουν ίχνη κτισμάτων και ψηφιδωτών δαπέδων της ύστερης ρωμαϊκής περιόδου.