AG和记IBM 604是IBM开发的一种基于打孔卡的电子管计算机，是第一台使用可拔插模块化电子管的计算机，这个设计降低了维护和生产成本。电子管的顶部有把手，可以方便操作人员抽出电子管，计算模块包含大约2000个这样的电子管，它们是由几种不同型号的可拔插模块组成。许多电路被安装在电子管尾部中，使得电子管可以布置得更为紧凑。

　　IBM 604工作频率为50kHz，程序编写是通过电路板实现的。最初可以编写40道步骤的程序，升级后可支持60步的程序。后来，IBM在604的基础上开发出了CPC计算机系统，可以实现更复杂的计算。

　　IBM 701 电子数据处理机被称为国防计算器，是 IBM 的第一台商用科学计算机，也是其第一台批量生产的大型计算机。该系统使用真空管逻辑电路和静电存储，由72个威廉姆斯管组成，威廉姆斯管直径为3英寸，每个管容量为1024位，总内存为2048个字，每个字36位。通过添加第二组 4096 个威廉姆斯管，或者用磁芯存储器替换整个存储器，存储器可以扩展到最多36字的72位。威廉姆斯管存储器和后来的核心存储器的记忆周期时间为12微秒。

　　IBM 704 是IBM于1954年推出的大型数字计算机，是第一台带有浮点运算硬件的批量生产的计算机。IBM 704在架构和实现方面比早期的IBM 701有了重大改进。与IBM 701一样，IBM 704使用真空管逻辑电路，但将指令大小从18位增加到36位，以支持新功能运行。此外，IBM 704使用磁芯存储器代替威廉姆斯管，使用浮点运算指令和15位寻址，增加三个索引寄存器，每秒可执行多达12000次浮点加法。

　　Fortran全名为FORmulaTRANslation（公式转换），是世界上第一个计算机高级语言，由约翰·巴克斯在IBM 704上开发，1956年开始使用，该语言的设计之初是为了将科学计算公式转换为计算机代码。Fortran是所有科学计算语言的祖先，可以说后期的各种编程语言基本上都有借鉴Fortran的地方，就连最早的matlab版本都是Fortran代码写的。

　　曼彻斯特大学的实验型“晶体管电脑”（Transistor Computer）于1953年11月启用，它是世界上第一台投入运作的晶体管计算机。“晶体管电脑”有两种版本，一种是于1953年投入运作的原型机，另一种是于1955年4月投入使用的完整版AG和记。

　　1953年版本的机器由STC制造，带有92个点接触晶体管和550个二极管，其计算机字为48位。1955年版本的机器总共有200个点接触晶体管和1300个点二极管，其功耗为150瓦。早期几批晶体管可靠性极其不足，1955年版本的平均无错误运行时间仅为1.5小时。另外，该计算机在其时脉产生器中也使用了少量的真空管，因此它不是第一全晶体管化的计算机。

　　完整版晶体管计算机的设计随后被曼彻斯特的大都会威格士公司采用，该公司修改了所有电路，改用更可靠的双极性晶体管。其产品版本称作Metrovick 950，造于1956年，共生产了六或七台，这些计算机在公司内商用或是供内部使用为主。

　　IBM 650 是IBM在1950年代中期生产的早期数字计算机，它是世界上第一台大规模生产的计算机，生产了近2000台。它是一台双地址，双五分之一编码的十进制计算机（数据和地址都是十进制的），内存在旋转的磁鼓上。输入/输出单元提供字符支持，将穿孔卡的字母和特殊字符编码转换为两位十进制代码。由于其相对较低的成本和易于编程的属性，IBM 650被用于开创各种应用，从模拟潜艇船员性能到教授高中生和大学生计算机编程。

　　Harwell CADET是第一台全晶体管计算机，其中十进制算术和存储器是电子的，其他功能由继电器执行。该机器使用仅58 kHz的低时钟速度，以避免使用任何阀门来生成时钟波形，这种缓慢的速度被8个数字同时相加的能力部分抵消。Harwell CADET提供常规计算服务，经常执行长时间的连续计算。曼彻斯特大学晶体管计算机和贝尔实验室的传统计算机在Harwell CADET投入使用之前就已经集成了晶体管，但它们都需要一些热离子阀来提供更快的时钟电源，所以它们都没有完全晶体管化。

　　IBM 608晶体管计算机载有3000多个锗晶体管，是第一台商用的晶体管计算机。IBM 608带有535型读卡器/打孔器，该卡具有自己的控制插板。IBM 608晶体管的使用与该系列以前的IBM计算器有很大的区别，与类似的线的晶体管使物理尺寸减小了50％，功率要求减少了90％。IBM 608也用磁芯存储器，但仍使用控制面板。608的主存储器可以存储40个9位数字，并且具有18位累加器。以原始速度而言，它每秒可以执行4500次加法，可以将两个9位数字相乘，在11毫秒内产生18位结果。IBM 608可以处理80个程序步骤，但很快就因为后续产品的推出而过时，只售出几十台就退出市场。

　　RCA于1959年推出了全晶体管RCA 501，这是一款中大型计算机，据销售手册表述，它是“世界上最先进的电子数据处理系统”。它由工业设计师约翰·瓦索斯设计，采用了模块化设计策略，将计算机及其组件构建为一个系统，而不是单个单元。它还使用颜色编码来协助操作员以“有序和完全受控的方式”运行机器。

　　RCA 501 采用了先进的制造技术，如可插拔卡单元或印刷电路板。它还包括一个集中的控制台，操作员可以从一个位置控制计算机的各个方面，包括启动和停止程序。还使用了高速磁芯存储器，可从16k字符扩展到260k字符。可选的硒鼓存储单元可提供多达1万字符的存储，并且可以安装多达5个磁带单元。磁带机使用可变长度的记录，即“磁带上的数据与每个条目中的数据长度成比例”。

　　飞歌公司（Philco）的Transac型号“S-1000科学计算机”和“S-2000电子资料处理计算机”是早期商业生产的大型全晶体管计算机，它们于1957年发布，但直到1958年秋天后才发售。这两种飞歌计算机型号都在其电路设计中使用了表面位障晶体管（surface-barrier transistor），这是世界上第一个用于高速计算机的高频晶体管，由飞歌公司在1953年开发。表面阻挡晶体管具有比原始点接触晶体管更高的频率响应。该晶体管由锗薄晶体制成，在任一侧上用凹坑进行电解蚀刻，形成大约5微米的非常薄的基极区域。

　　TRANSAC S-1000是一款具有36位字长和4096字核心存储器的科学计算机。TRANSAC S-2000是用于商业和科学工作的大型主机系统，它具有48位字长，并支持定点、浮点和二进制编码的十进制格式的计算。1958年发布的原始S-2000“TRANSAC”（晶体管自动计算机）后来被指定为型号210，在Philco内部使用。

　　IBM 7000和IBM 1400系列有着不同的资料格式、指令集，甚至不同的字符编码，但都使用同一系列的电子模块“IBM标准模块系统（SMS）”来建造。

　　IBM 7000 系列是IBM 的第二代大型机计算机，它引入了新技术、新外围设备和高级软件。这些系统是IBM 700系列指令集的延续，具有显著的增强功能，支持向上兼容性，从而保留了客户在早期系列中的投资。磁芯、快速磁带和磁盘以及晶体管的使用提高了计算速度，为计算开辟了新领域。编程语言继续得到开发和增强，并为特定领域开发了新的编程语言，如SNOBOL、COBOL和宏汇编器。磁盘上持久文件系统的早期概念被开发出来，改变了作业处理的性质。

　　在这个系列中，1958年，IBM7090型全晶体管大型机推出，这是世界上第一台晶体管计算机，使用穿孔卡片，有32K内存，系统用5K，用户用27K，用户数据在内存和一台磁鼓之间切换，运算速度达到每秒229000次。

　　IBM 1400 系列是IBM在1960年代初销售的第二代（晶体管）中端商用十进制计算机，可以取代像IBM 407这样的制表机。1400 系列机器将信息存储在磁芯中，作为可变长度的字符串，左侧由称为“文字标记”的特殊位分隔，右侧由“记录标记”分隔。算术是逐个数字执行的。输入和输出支持包括穿孔卡、磁带和高速行式打印机，磁盘存储也可用。

　　在这个系列中，1959年IBM 1401推出，它是一台可变字长十进制计算机，旨在替换制表机设备处理存储在穿孔卡片上的数据。

　　IBM 1410 也是 IBM 1400 系列之一，是 IBM 于1960年发布的具有可变字长的小数计算机，并作为中端商用计算机销售。

　　IBM 1440 计算机于1962年推出，处理单元（CPU）包含算术和逻辑电路以及多达16000 个字母数字存储位置。

　　Atlas计算机是世界上第一台超级计算机之一，1962年至1972年期间一直使用。Atlas是第二代计算机，使用分立的锗晶体管。Atlas的一个特点是“附加程序”，这是一种允许在软件中实现复杂指令的技术。专用硬件加快了额外码例程的输入、返回和操作数访问；此外，附加程序例程的代码存储在ROM中，比核心存储更快访问。

　　48位Atlas机器指令的最上面的十位是操作代码。如果最高有效位设置为零，则这是由硬件直接执行的普通机器指令。如果最上面的位设置为 250，则这是一个附加程序，并作为特殊类型的子例程跳转到固定存储 （ROM） 中的某个位置实现，其地址由其他九位确定。值得注意的是，它是第一台使用分页技术的具有虚拟内存（当时称为“一级存储”）的机器。

　　CDC 6600是Control Data Corporation制造的6000系列大型计算机系统的旗舰产品，是第一台成功的超级计算机，它的性能比业界之前的记录保持者IBM 7030 Stretch高出三倍。凭借高达三兆FLOPS的性能，]CDC 6600在1964年至1969年间是世界上最快的计算机。

　　CDC 6600 系统控制台是一项重大创新，因为屏幕和键盘取代了当代系统控制台中常见的数百个开关和闪烁的灯。显示器通过软件驱动，主要是为了提供三种尺寸的文本显示。它还提供了一种绘制简单图形的方法。与更现代的显示器不同，控制台是一个矢量绘图系统，而不是光栅系统。控制台只有一个字体，其中每个字形都是一系列矢量。关键字部分的自动完成功能可以实现更快输入命令。

　　LINC（实验室计算机）是一台12位，2048字的晶体管计算机。LINC控制面板用于单步通过程序和程序调试。当程序计数器与一组开关匹配时，可以停止执行。另一个函数允许在访问特定地址时停止执行。单步和恢复功能可以自动重复。通过模拟旋钮和四位十进制开关，重复率可以在四个数量级内变化。以每秒一步的速度运行程序并逐渐将其加速到全速提供了一种极其戏剧性的方式来体验计算机的速度。

　　程序可以使用12位累加器和一位链路寄存器AG和记。位置8支持单级子例程调用，在每个跳转指令上自动更新返回地址。可编程的六位继电器寄存器旨在供外部仪器使用。后来，LINC增加了一个12位Z寄存器，以进行扩展的精度运算。

　　IBM System/360 是IBM大型计算机系统系列，它是第一个旨在涵盖商业和科学应用并涵盖完整应用范围的计算机系列。该设计区分了架构和实现，允许IBM以不同的价格发布一套兼容的设计。除了唯一部分兼容的Model 8和最昂贵的系统外，所有系统都使用微码来实现指令集，该指令集具有二进制，十进制和十六进制浮点计算。

　　System/360的核心功能是兼容性。System/360系列引入了IBM的固体逻辑技术（SLT），该技术将更多的晶体管封装到电路卡上，从而可以构建功能更强但体积更小的计算机。

　　1970年6月，IBM发布System/370的两个型号：155和165。System/360开创了计算机兼容的时代，所以这款System/370大型机也能与System/360实现兼容。在System/370体系结构中引入了虚拟存储器的概念。虚拟存储器需要一个地址转换机制去增加应用程序可用的存储空间，它使得计算机系统具有比实际配置的内存大得多的存储空间。

　　System/370-158和168系统还采用了多处理器技术（也就是UNIX计算机中的对称多处理器）。System/370-XA还增加了扩展存储器，这种存储器与主存分离，用来保存计算机中最为常用的信息，从而显著提升性能。

　　MIT林肯实验室于1957年成立了DEC（数字设备公司），并从一开始就采用晶体管化的设计，早期的DEC产品包括PDP-1、PDP-6、PDP-7和PDP-8s，而其中PDP-8s开启了微电脑革命，后来的PDP-8型号使用了积体电路的技术，成为了第三代计算机。

　　PDP-11是DEC从1970年到1990年代后期销售的一系列16位小型机，是可编程数据处理器(PDP)系列之一。

　　PDP-11在其指令集和额外的通用寄存器中有许多创新，这使得它比PDP系列的早期模型更容易编程。此外，创新的Unibus系统允许外部设备使用直接内存访问，更容易地与系统进行接口，使系统向各种外设开放。PDP-11易于编程的特性使它大范围地应用于通用计算。

　　HP 2100是惠普公司在上世纪60年代中期至90年代初生产的一系列16位小型机。最初的型号2116A使用集成电路和磁芯存储器建造，于1966年发布，它是最早上市的16位小型机之一，具有高度可扩展的设计和实时支持。标配4096字内存，可扩展至8192字（使用附件存储器扩展器可扩展至 16384 字）。该系统具有一个超大机柜，最多可容纳 48 个扩展卡。

　　在整个 1970 年代，该系列不断改进，新型号在软件上保持兼容并对2116A 进行了扩展。1971年，更新的2100A整体系统与早期型号相似，并继续基于核心内存。CPU是用微码重建的，可以由用户编程，增加了硬件乘除法，并增加了一个简单的内存保护系统，触发时会导致高优先级中断。双通道 DMA 控制器提供更高的吞吐量。还提供可选的浮点单元。

　　阿波罗制导计算机（Apollo Guidance Computer，AGC），是一台为阿波罗计划生产的数字计算机，它被安装在阿波罗指令舱和阿波罗登月舱。AGC为飞船的制导、导航和控制提供了计算和电子界面。它是第一台基于硅集成电路的计算机。这款计算机的性能堪比上世纪70年代末的第一代家用计算机，如Apple II、TRS-80和Commodore PET。

　　AGC有16位字长，包括15位数据和1位奇偶校验位。AGC上的大多数软件都存储在一种称为磁芯线存储器的特殊只读存储器中，这种存储器是通过在磁芯之间或周围编织导线指令/秒速度的CPU，2048字（总3840字节）的RAM，36864字（69120字节）的只读储存器。

　　Data General Nova是美国公司Data General发布的一系列16位小型计算机。第一个模型为Nova，它最早的16位小型计算机之一。它被封装在一个 3U 机架式机箱中，机箱可容纳七块印刷电路板，能够处理大多数简单的任务。它首先采用中等规模的集成仙童半导体的（MSI）电路，后续型号使用大规模集成（LSI）电路，整个中央处理器在一块 15 英寸印刷电路板上。Nova以其经济性和效率而闻名，它的记忆系统中没有变压器和其他昂贵组件，使用无线背板设计，实现高度的灵活性。

　　IBM System/3是1969年推出的IBM中型计算机，它由明尼苏达州的IBM罗切斯特公司生产，面向仍在使用IBM 1400系列计算机或单位记录设备的小型组织。

　　它引入了RPG II编程语言。对于大容量存储，System/3使用了IBM 5444单盘式磁盘，最初每个拼盘保存2.5 MB数据。存储的标准配置是一个或两个固定的磁盘，通常用来存放操作系统和用户开发的程序。此外，每个固定磁盘可以有一个可移动的盒式磁盘附加；这些文件通常包含与各种应用程序相关联的数据文件。因此，低端系统可以支持最多10 MB的在线存储(两个固定的，两个可移动的)。