За свою жизнь Бэббидж успел поработать над безопасностью железных дорог, изобрёл спидометр и тахометр. Но главное его достижение — две машины для обработки данных: разностная и аналитическая. Их можно считать прадедушками современных инженерых калькуляторов и компьютеров.

В 1820-х годах Бэббидж представил концепцию разностной машины. Это было механическое устройство, предназначенное для автоматизации сложных математических расчётов, в первую очередь для решения уравнений при составлении логарифмических таблиц. С помощью этой машины можно было исключить ошибки человека, которые часто возникали во время подсчётов.

Изобретатель получил государственное финансирование для создания машины и создал рабочий прототип, однако проект оказался технологически сложным для XIX века, поэтому он так и не был завершён.

После разностной машины Бэббидж начал работать над аналитической. Она должна была выполнять арифметические расчёты и математические операции на основе команд, которые записывали на перфокарты. Так в 1837 году появился первый программируемый компьютер.

В разработке Бэббиджу помогала математик Ада Лавлейс. Она написала комментарии к работам Бэббиджа, где простым языком объясняла, для чего может понадобиться эта машина. В одном из комментариев она описала принцип вычисления чисел Бернулли с помощью аналитической машины. Этот текст считается первой в истории компьютерной программой.

Бэббидж так и не успел до конца собрать аналитическую машину, но именно его идеи послужили источником вдохновения для изобретателей XX века.

Конрад Цузе (1910–1995) — немецкий инженер и пионер в области компьютерной техники, который создал первый в мире программируемый компьютер.
Первая важная разработка Цузе — это Z1, механический компьютер, который он построил в 1936–1938 годах в гостиной своих родителей. Z1 стал первым в мире программируемым механическим компьютером, который для вычислений использовал двоичную систему. Модель была нестабильной и часто ломалась.
В 1940 году исследования Цузе профинансировал Исследовательский институт аэродинамики, который применил его разработки для создания управляемых ракет. Финансовая поддержка помогла ему создать усовершенствованную версию компьютера — Z2, основанную на телефонных реле. В отличие от Z1 новая машина считывала инструкции с перфорированной 35-миллиметровой киноплёнки. Однако Z2 так и не использовали для решения практических задач.
Цузе продолжил работу и в 1941 году создал Z3, который считается первым в мире полностью функционирующим программируемым цифровым компьютером. Машина могла выполнять различные математические операции на основе программы, закодированной на перфоленте. Цузе использовал двоичную систему, когда инженеры того времени предпочитали десятичную.
Во время Второй мировой войны разработками Цузе заинтересовалось немецкое правительство. Инженер получил финансирование от военно-воздушных сил Германии, а его Z3 использовали для расчётов аэродинамических параметров крылатых ракет «Фау».
После войны этот факт в биографии помешал Цузе получать финансирование от международных организаций. В 1949 году инженер основал компанию Zuse KG и начал создавать компьютеры для научных расчётов. Среди клиентов Цузе была немецкая компания Siemens.
Также Конрад Цузе разработал первый высокоуровневый язык программирования Plankalkül. В нём было всё то, что привыкли использовать современные айтишники, включая условные операторы, циклы, массивы, обработку исключений и подпрограммы. Plankalkül опередил своё время и не нашёл практического применения.
Большую часть ранних работ Цузе, включая Z1 и Z3, уничтожили во время бомбардировок Берлина в 1943 году. Но уже после войны инженер разработал компьютер Z4, ставший первым коммерческим компьютером в мире.

Одновременно с Цузе над созданием компьютера работали инженеры по другую сторону океана — американец Джон Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри из Университета Айовы. Свою машину они назвали Atanasoff-Berry Computer (ABC).
История ABC началась в 1937 году, когда Джон Атанасов столкнулся с проблемой, характерной для многих учёных того времени: необходимо было решать сложные уравнения, но вручную это делать было слишком долго. Атанасов хотел разработать машину, которая бы автоматизировала процесс.
Для реализации этого проекта Атанасов нанял Клиффорда Берри, который помог ему воплотить теоретические идеи в реальной машине. В течение нескольких лет они работали над созданием прототипа ABC.
ABC — небольшая вычислительная машина на основе 300 электронных вакуумных ламп. Компьютер был размером с письменный стол.
У устройства Атанасова и Клиффорда было несколько новаторских фишек, которые до сих пор используются в современных компьютерах.

ABC разработали в первую очередь для решения систем линейных уравнений. Машина могла решать системы из 29 уравнений с 29 неизвестными.
Инженеры так и не завершили свой проект. В 1942 году Атанасова призвали на службу в военное ведомство, поэтому разработку машины пришлось поставить на паузу. ABC остался в университете, но после войны его разобрали.

Великобритания тоже создала свой первый компьютер во время Второй мировой войны. Им стал Colossus, разработкой которого занимался инженер Томми Флауэрс, а позже его сменил знаменитый математик Алан Тьюринг. Концепцию устройства придумал математик Макс Ньюман.
Colossus работал не на реле, а на лампах. Это был узкоспециальный компьютер, призванный решить всего одну задачу — расшифровать сообщения, закодированные с помощью немецкого шифровальщика «Лоренц». В то время это была самая сложная шифровальная машина.

Colossus Mark I — первая версия компьютера Алана Тьюринга, работу над которой закончили в декабре 1943 года. Устройство установили в главном шифровальном подразделении Великобритании, которое находилось в особняке Блетчли-парк. В июне 1944 года инженеры представили Colossus Mark II — улучшенную версию компьютера.

Colossus Mark I включал в себя 1500 вакуумных ламп, а вторая версия — 2400. Обе машины использовали двоичную логику, как и современные компьютеры. Colossus считывал информацию с перфорированной ленты, которая могла перемещаться со скоростью, достаточной, чтобы считывать до 5000 символов в секунду.

После войны все машины Colossus оставили засекреченными. Только в 1970-х годах данные о существовании компьютеров стали общедоступными. Тогда же официально признали роль Алана Тьюринга в развитии компьютерных технологий.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) — самый известный из компьютеров, разработанных в XX веке. Дело в том, что другие модели были засекречены, поэтому не появлялись в информационном поле. Проектом руководили два инженера — Джон Преспер Эккерт и Джон Уильям Мокли из Пенсильванского университета. Они были хорошо знакомы с трудами Джона Атанасова и Алана Тьюринга, поэтому использовали их наработки.

ENIAC, как и другие компьютеры того времени, разрабатывали для военных целей. Разработку устройства завершили в конце 1945 года.
ENIAC тоже был монструозным. Он занимал площадь более 167 квадратных метров, весил около 27 тонн и состоял из примерно 18 000 вакуумных ламп, 1500 реле, 70 000 резисторов, 10 000 конденсаторов и 6000 переключателей. Всё это позволило ему стать самым быстрым вычислительным устройством того времени. За секунду он мог выполнять до 5000 операций сложения и до 300 операций умножения.

ENIAC можно было запрограммировать, но устройство не сохраняло программы в памяти. Для каждой задачи надо было в правильном порядке соединить множество кабелей и переключателей. Процесс программирования ENIAC мог занимать несколько недель. Позже эту проблему решил математик Джон фон Нейман. Он предложил концепцию, которая позволяла хранить программы и данные в одной и той же памяти компьютера. Эта концепция получила название «архитектура фон Неймана», и её до сих пор используют в современных компьютерах.