Penemuan tabung vakum yang kemudian disusul dengan transistor memungkinkan dibangunnya komputer elektronik. Pemerintah Amerika Serikat membangun mesin komputer elektronik yang bernama ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). ENIAC disusun dengan ribuan lampu tabung dengan kabel yang panjangnya hingga puluhan meter; dan digunakan untuk kebutuhan militer.
Ilmuwan Amerika Serikat John von Neumann bekerja dalam Proyek ENIAC. Ia melihat kekurangan dari komputer awal yang memerlukan konfigurasi ulang perangkat keras setiap kali program baru akan dijalankan. Untuk mengatasi ini, Von Neumann memanfaatkan gagasan Alan Turing tentang program tersimpan. Von Neumann mengembangkan gagasan Turing lebih jauh dengan merancang sistem komputer yang terdiri atas memori utama untuk meyimpan program dan data, unit pengolah yang memiliki fungsi pengendali serta pengolahan matematika dan logika, serta unit yang menghubungkan komputer dengan sistem di luar.
Arsitektur Von Neumann ini diterapkan pada komputer berikutnya, yaitu EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), yang memungkinkan EDVAC menyimpan instruksi dalam memori, sehingga ukuran EDVAC dapat lebih kecil, dan penggunaannya dapat lebih luas. Pengembangan lebih lanjut adalah UNIVAC (Universal Automatic Computer) yang memanfaatkan konsep program tersimpan dan bersifat sebagai komputer serba guna.
Pada tahun 1950-an, IBM mempelopori komputer yang dijual secara komersial untuk keperluan bisnis, pemerintahan, dan penelitian; misalnya mesin IBM 701 yang banyak digunakan untuk kebutuhan militer Amerika Serikat, dan IBM 650 yang lebih luas diproduksi dan digunakan oleh kalangan bisnis dan universitas.