自从远古时期以来，人们就不断探索发明高效的计算工具以延伸我们解决问题的能力：3000多年前，人们发明了算盘；400多年前，英国数学家约翰•纳皮尔(John Napier)发明了对数，在此基础上人们制造出了计算尺；1642年，法国数学家布莱士•帕斯卡(Blaise Pascal)制造出了可以进行加减运算的算术机；1671年，德国数学家戈特弗里德•威廉•莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz)制造出了可以进行乘除运算的乘法机；1833年前后，英国数学家查尔斯•巴贝奇(Charles Babbage)分别设计制造了可执行运算程序的差分机和分析机。
在电子计算机的早期发展过程中，许多科学家和工程师做出了杰出的贡献：1930年，美国科学家范内瓦•布什(Vannevar Bush)在麻省理工学院建造了最早的模拟机；1936年，英国数学家阿兰•图灵(Alan M. Turing)在数理逻辑（数学的一个分支）的基础上提出了计算机的理论构架，不仅肯定计算机的计算功能，而且赋予它逻辑推理的使命；1940年前后，德国工程师康拉德•楚泽(Konrad Zuse)提出了计算机程序控制的概念并独立建造了模型机；1945年，美国数学家约翰•冯•诺伊曼(John von Neumann)根据大脑的记忆功能提出了具有存储程序的电子计算机方案。