在Babbage失败的尝试之后*1，直到第二次世界大战，建造数字计算机的工作才取得些微进展。John Atanasoff教授及他的研究生Clifford Berry在Iowa State Universiy建造了被认为是第一台有实用价值的数字计算机。它使用了300个电子管。几乎同时，Konrad Zuse在Berlin使用继电器建造了Z3计算机。1994年，一组科学家（包括Alan Turing）在位于England的Bletchley公园建造了the Colossus并且完成编程，Howard Aiken在Harvard建造了Mark I，William Mauchley和他的研究生J.Presper在University of Pennsylvania建成了ENIAC。有些是二进制的，有些使用了真空管，还有些是可编程的，但是都非常原始并且做最简单的计算都需要花费很长时间。
在这些早期的日子里，每台机器都需要单独的一组人员（通常是工程师）设计，建造，编程，操作，维护。所有的编程工作都是通过机器语言完成，甚至更糟的情况是通过操作数千条电缆来控制机器的基本功能。编程语言是没有的（甚至没有汇编语言），操作系统是闻所未闻的。通常的操作模式是程序员在墙上的表格上登记使用，回到机房将ta的插板插入计算机，在接下来的几个小时中默默祈祷运行时20000多个真空管中不要有任何一个烧坏。几乎所有的问题都是简单明了的数学以及数值计算，例如计算正弦，余弦，对数，或者计算炮弹轨迹。
到了20世纪50年代初，引入了有所改善的穿孔卡片。从此可以在卡片上写程序，然后由计算机读取。
1：译者注：此处应当是指Charles Babbage的分析机/差分机，被认为是计算机的先驱。 参考资料： https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Babbage