В Древнем Риме город был известен как «храм Фортуны» (Fanum Fortunae). Октавиан Август поселил здесь своих солдат-ветеранов, окружил город стенами (отчасти сохранились), а на въезде в колонию соорудил тройную арку (которая также уцелела). В битве при Фано (271) римляне сошлись с алеманнами.
С тех пор и до завершения Рисорджименто (1860) Фано входил в состав Папской области. В XVII веке Пий V распорядился вычинить его гавань. Во время Первой мировой войны город подвергся массированным бомбардировкам австрийских ВВС. Вторая мировая война принесла ещё большие разрушения (погибли все старинные башни, в том числе колокольни).