Teoretično zasnovo sodobnega računalnika je prvi opisal Alan Turing leta 1936. Zamislil si je matematični model stroja (ang. Turing machine), ki bi znal izračunati vse, kar je mogoče izračunati. Po Turingu je osnovni koncept računalnika predstavil von Neumann, katerega model bomo še spoznali.
Nastopilo je obdobje elektromehaničnih računalnikov, ko so električna stikala premikala mehanične releje, da so izvajali računanje. Prvi primerek takega računalnika je Z2, ki ga je izdelal Konrad Zuse. Njegovega naslednika Z3 je že bilo mogoče programirati in zato velja za PRVI avtomatični digitalni računalnik.
Colossus (izdelan v Veliki Britaniji) in ENIAC (izdelan v Združenih državah Amerike) sta bila PRVA elektronska digitalna računalnika, ki ju je bilo mogoče programirati. Bila sta si podobna, le da je bil ENIAC precej hitrejši in bolj prilagodljiv. Denar za izdelavo računalnika ENIAC je zagotovila ameriška vojska, saj so želeli računati in tiskati balistične tabele za razne vrste topov in bombnih merilcev v letalih.
Vključeval je ukaze za seštevanje, odštevanje, množenje, deljenje in računanje kvadratnega korena. Program je bil definiran s pozicijo stikal, ki so jih morali mehanično nastaviti. Zmogel je izračunati 5.000 operacij seštevanja in odštevanja na sekundo, 385 množenj na sekundo, 40 deljenj na sekundo in 3 kvadratne korene na sekundo. Povprečen mobilni telefon leta 2015 zmore, za primerjavo, kar 2,5 milijona ukazov na sekundo.