1944年 8月到 1945年 6月，在馮。 諾伊曼的領導下，研製小組製定了新的改進方案。重大改進有三方麵：一是把十進位製改成二進位製。二是利用包含水銀柱的特殊電路做存貯器。三是把程序外插變做程序內存。1945年底，這台計算機研製成功，第一台電子計算機出世了。這台計算機由控製、運算、存貯、輸入、輸出 5部分組成，每秒鍾運算5000次，比原來的計算機快一千多倍。製作這台計算機，共用 1.8萬個電子管，7萬隻電阻，10萬隻電容，重 30噸，耗電 140千瓦，占地 170平米，差不多有十間房子大小。它的實際造價約為 48萬美元。
EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成，包括：運算器、邏輯控製裝置、存儲器、輸入和輸出設備，並描述了這五部分的職能和相互關係．EDVAC機還有兩個非常重大的改進，即：（1）采用了二進製，不但數據采用二進製，指令也采用二進製；（2建立了存儲程序，指令和數據便可一起放在存儲器裏，並作同樣處理．簡化了計算機的結構，大大提高了計算機的速度．1946年7，8月間，馮。諾依曼和戈爾德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基礎上，為普林斯頓大學高級研究所研製IAS計算機時，又提出了一個更加完善的設計報告《電子計算機邏輯設計初探》．以上兩份既有理論又有具體設計的文件，首次在全世界掀起了一股“計算機熱”，它們的綜合設計思想，便是著名的“馮。諾依曼機”，其中心就是有存儲程序。
原則上指令和數據一起存儲．這個概念被譽為“計算機發展史上的一個裏程碑”。它標誌著電子計算機時代的真正開始，指導著以後的計算機設計，自然一切事物總是在發展著的，隨著科學技術的進步，今天人們又認識到“馮。諾依曼機”的不足，它妨礙著計算機速度的進一步提高，而提出了“非馮。諾依曼機”的設想．馮。諾依曼還積極參與了推廣應用計算機的工作，對如何編製程序及搞數值計算都作出了傑出的貢獻。馮。諾依曼於1937年獲美國數學會的波策獎；1947年獲美國總統的功勳獎章、美國海軍優秀公民服務獎；1956年獲美國總統的自由獎章和愛因斯坦紀念獎以及費米獎。
程序內存的電子管計算機常稱做第一代電子計算機。它結構複雜，價格昂貴，調試困難，因此發展不快。
1956年，用晶體管製成了電子計算機，這是第二代電子計算機，其運算速度成百倍地增長。60年代初，每秒運算幾十萬次的晶體管計算機問世。1964 年，每秒二三百萬次的大型晶體管計算機研製成功，並且成批生產。
由於集成電路和大規模集成電路的發展，計算機出現了向小型化和微型化發展的趨勢。到 1977年，全世界已有微機 800萬台。