Mehanske releje so začele izpodrivati vakuumske elektronke, ki ne potrebujejo premikajočih se mehanskih delov in so zato precej hitrejše. Prve računalnike z vakuumskimi elektronkami so začeli izdelovati okoli leta 1940. Med drugo svetovno vojno so v Veliki Britaniji izdelali računalnik Colossus, namenjen dešifriranju nemških sporočil. Leta 1943 so za potrebe ameriške vojske začeli razvijati računalnik Eniac. Namenjen je bil predvsem izračunavanju balistike topovskih granat, pozneje pa so ga uporabljali tudi v jedrski fiziki. Leta 1946 so ga z namenom nadgradnje ustavili in nato iz Pensilvanije preselili v državo Maryland. Tu so ga leta 1947 ponovno pognali, deloval pa je vse do oktobra 1955. Zaradi velikega števila elektronk, ki so se dnevno kvarile, je bilo njegovo delovanje precej moteno. Najdaljši čas delovanja brez prekinitev, in to celih 116 ur, so zabeležili leta 1954. Eniac je že omogočal programiranje, vnašanje programa, ki je potekalo s premeščanjem kablov in stikal, večino dela so opravile ženske, je lahko trajalo tudi več tednov.
Prvi računalnik, ki je program shranjeval v svojem delovnem pomnilniku, je bil angleški EDSAC. Danes samoumevna ideja o shranjenem programu je leta 1945 zvenela skoraj nezaslišano – računalnik, ki naj bi nadzoroval svoja dejanja? Koncept je razvil John von Neuman, ki je sodeloval že pri razvoju ENIAC-a. Skoraj vsi današnji računalniki delujejo po von Neumannovi shemi.
Čeprav se v zgodovini računalništva največkrat pojavljajo zahodni proizvajalci in univerze, je svoje računalnike razvijala tudi takratna Sovjetska zveza. Med letoma 1948 in 1951 so tam razvili računalnik MESM, ki je deloval na elektronkah in je bil eden prvih v Evropi razvitih računalnikov. 6.000 elektronk je omogočalo 3.000 računskih operacij v minuti.
Takratni računalniki so bili namenjeni predvsem vojaški industriji in znanosti. Glede na njihovo velikost in ceno jih tudi ni bilo veliko. Eden prvih računalnikov, izdelanih v več primerkih – izdelali so jih 46 – je bil Univac 1. Deloval je na elektronke, kot prvi računalnik pa je za branje podatkov uporabljal magnetni trak. Med drugim so ga uporabljali tudi za napovedovanja vremena. Leta 1952 je prav ta računalnik napovedal zmago D. Eisenhowerja na ameriških predsedniških volitvah.
Dunja Rosina, Računalniški muzej
"Mislim, da je svetovnem trgu prostora za pet računalnikov."
Thomas Watson, predsednik IBM, 1943