Instrumentet – en 1969 Fender Mustang – klubbades för 4,5 miljoner dollar, motsvarande drygt 44 miljoner kronor, skriver Billboard. Det var långt över utropet på 600 000 dollar.
Vinnarbudet kom från Jim Irsay, vd för Indianapolis Colts i den amerikanska fotbollsligan NFL.
"Jag är stolt över att kunna bevara och skydda en del av amerikansk kultur som förändrat vårt sätt att se på världen", säger Irsay i ett uttalande.
Auktionshuset Julien’s meddelar att Cobains familj kommer att donera en del av intäkterna till Irsays organisation som arbetar mot psykisk ohälsa.
Grungeikonen ska ha använt gitarren vid inspelningarna av albumen "Nevermind" och "In Utero".