miniatura|Màquina Analítica de Babbage, mecànica i programable. () La primera generació de computadores abasta des de l'any 1940 fins a l'any 1952, encara que realment aquestes dates són per les màquines comercials, ja que el Zuse Z1 de 1938 és considerat com el primer ordinador mecànic. També hi ha antecedents amb base mecànica ja des del . (Charles Babbage i Ada Lovelace, Màquina Analítica). Inclou les primeres màquines electromecàniques el component principal de les quals era el relé i la cinta perforada, que van ser reemplaçades ràpidament pels vàlvules de buit i posteriorment per transistors.
Estaven construïdes amb relés o electrònica distreta cablejada manualment i es programaven en llenguatge màquina.
Un programa és un conjunt d'instruccions perquè la màquina efectuï alguna tasca, i el llenguatge més simple en el qual pot especificar-se un programa es diu llenguatge màquina (perquè el programa ha d'escriure's mitjançant algun conjunt de codis binaris). Sinopsi de la primera generació de computadores i els seus antecessors: miniatura|Zuse Z1, reproducció. Electromecànica i programable
1938 el Z1 primera màquina totalment electromecànica, els components mecànics donaven bastants problemes. Les Z van ser fabricades per l'alemany Konrad Zuse, el treball del qual va ser menyspreat per haver-se produït a Alemanya durant la Segona Guerra Mundial. 1939 el Z2, per millorar va usar per primera vegada relés, va ser una màquina intermèdia entre la Z1 i la Z3. 1941 el Z3, primera màquina completament operativa usant relés. miniatura|ENIAC, Electrònica per vàlvules de Buit i programable1944 ENIAC. Considerada fins fa uns anys com la primera computadora digital electrònica en la història. No va ser un model de producció, sinó una màquina experimental. Tampoc era programable en el sentit actual. Es tractava d'un enorme aparell que ocupava tot un soterrani a la universitat (167 m2). Construïda amb 18.000 tubs de buit i 5 milions de punts de soldadura fets a ma, consumia 150 kW de potència elèctrica i pesava 27 tones. Era capaç d'efectuar cinc mil sumes per segon. Va ser feta per un equip d'enginyers i científics encapçalats pels doctors John Mauchly i J. Presper Eckert i un bon equip de programadores de la universitat de Pennsilvània, als Estats Units. 1945 el Z4 va ser completat i redissenyat completament després de perdre's els plànols i peces de les anteriors Z durant els bombardejos aliats de Berlín. Va ser la primera màquina a ser venuda comercialment el 1950. 1949 EDVAC. Segona computadora programable. També va ser un prototip de laboratori, però ja incloïa en el seu disseny les idees centrals que conformen les computadores actuals. 1951 UNIVAC I. Considerada la primera computadora comercial a ser venuda, encara que se li va avançar la britànica Feranti Mark I per uns mesos, i mai es va tenir en compte la Z4 que es va avançar gairebé un any. Els doctors Mauchly i Eckert van fundar la companyia Universal Computer (Univac), i el seu primer producte va ser aquesta màquina. El primer client va ser l'Oficina del Cens dels Estats Units. 1953 Brainiac/Geniac (Brain Imitating Computer / Genius Almost-Automatic computer, Desenvolupat conjuntament per Edmund C. Berkeley i Oliver Gardfield, encara que els treballs van continuar en dos projectes separats i amb disputes per les patents). Van començar amb la Intel·ligència Artificial i el concepte ordinador personal. Aconseguint una màquina que jugava a les Dames (1958). Per introduir les dades, aquests equips usaven targetes perforades, que havien estat inventades en els anys de la revolució industrial (darreria del ) pel francès Joseph Marie Jacquard i perfeccionades pel nord-americà Herman Hollerith en 1890. miniatura|Quadre elèctric d'una IBM 701. 1954 - IBM 701 va ser la primera d'una llarga sèrie de computadores d'aquesta companyia, que després es convertiria en la número u, pel seu volum de vendes. IBM va continuar amb altres models, que incorporaven un mecanisme d'emmagatzematge massiu anomenat tambor magnètic, que amb els anys evolucionaria i es convertiria en el disc magnètic. 1955 - Zuse Z22. La primera computadora de Konrad Zuse aprofitant les vàlvules de buit.
La vàlvula de buit i les computadores Article principal: Vàlvula de buit miniatura|Modul de circuit a Vàlvules d'una IBM 701 L'era de la computació moderna va començar amb l'empenta del desenvolupament d'abans i durant la Segona Guerra Mundial, com els circuits electrònics, relés, condensadors i tubs de buit que van reemplaçar els equivalents mecànics i els càlculs digitals van reemplaçar els càlculs analògics.
Les computadores que es van dissenyar i construir llavors es denominen de vegades "primera generació" de computadores. La primera generació de computadores eren usualment construïdes a mà usant circuits que contenien relés i tubs de buit, i sovint van usar targetes perforades (punched cards) o cinta de paper perforat (punched paper tapi) per a l'entrada de dades [input] i com a mitjà d'emmagatzematge principal (no volàtil). L'emmagatzematge temporal va ser proporcionat per les línies de retard acústiques (que usa la propagació de temps de so en un mitjà tal com filferro per emmagatzemar dades) o pels tubs de William (que usen l'habilitat d'un tub de televisió per guardar i recuperar dades).
Al llarg de 1943, la memòria de nucli magnètic estava desplaçant ràpidament a la majoria de les altres formes d'emmagatzematge temporal, i va dominar en aquest camp a mitjan dècada de 1970. miniatura|Zuse Z3 amb els quadres de relès Telefonics (elements Blaus) En 1936 Konrad Zuse va començar la construcció de la primera serie Z, calculadores que ofereixen memòria (inicialment limitada) i programabilitat. Les Zuses purament mecàniques, però ja binàries, la Z1 acabada el 1938 mai va funcionar fiablement a causa dels problemes amb la precisió de les peces. En 1937, Claude Shannon va fer la seva tesi de màster en MIT que va implementar àlgebra booleana usant relés electrònics i interruptors per primera vegada en la història. Titulada "Una Anàlisi Simbòlica de Circuits de Relés i Interruptors" (A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits), la tesi de Shannon, essencialment, va fundar el disseny de circuits digitals pràctics. miniatura|Memòria Electromagnètica (Relés) usats per Zuse durant 1940-1950 La següent màquina de Zuse, la Z3, va ser acabada el 1941. Estava basada en relés de telèfon i va treballar satisfactòriament. Així, la Z3 va ser la primera computadora funcional controlada mitjançant programes. En moltes de les seves característiques era bastant similar a les màquines modernes, oferint nombrosos avanços, tals com l'ús de l'aritmètica binària i nombres de coma flotant. El dur treball de reemplaçar el sistema decimal (utilitzat en el primer disseny de Charles Babbage) pel sistema binari, més simple, va significar que les màquines de Zuse fossin més fàcils de construir i potencialment més fiables, donades les tecnologies disponibles en aquest moment.
Aquest fet, sol ser pres com la principal raó per la qual Zuse va reeixir on Babbage va fallar; no obstant això, encara que la majoria de les màquines de propòsit general de l'actualitat continuen executant instruccions binàries, l'aritmètica decimal és encara essencial per a aplicacions comercials, financeres, científiques i d'entreteniment, i el maquinari de coma flotant decimal és agregat en els dispositius actuals (el sistema binari continua servint per a adreçament en gairebé totes les màquines) com un suport al maquinari binari.
Es van fer programes per a les Z3 en cintes perforades. Els salts condicionals eren estranys, però des dels 1990s els puristes teòrics deien que la Z3 era encara una computadora universal (ignorant les seves limitacions de grandària d'emmagatzematge físiques). En dues patents de 1937, Konrad Zuse també va anticipar que les instruccions de màquina podien ser emmagatzemades en el mateix tipus d'emmagatzematge utilitzat per les dades –la clau de la visió que va ser coneguda com l'arquitectura de von Neumann i va ser la primera implementada en el disseny Britànic EDSAC (1949) més tard–. miniatura|Maquina enigma (Criptogràfica, electromecànica) Zuse també va dissenyar el primer llenguatge de programació d'alt nivell Plankalkül el 1945, encara que mai es va publicar formalment fins a 1971, i va ser implementat la primera vegada en el 2000 per la Universitat de Berlín, cinc anys després de la mort de Zuse.
Zuse va sofrir reculades dramàtiques i va perdre molts anys durant la Segona Guerra Mundial quan els bombarders britànics o nord-americans van destruir les seves primeres màquines. Pel que sembla el seu treball va romandre llargament desconegut per als enginyers del Regne Unit i dels Estats Units. Així i tot, IBM era conscient d'això i va finançar la seva companyia a inicis de la postguerra el 1946, per obtenir drets sobre les patents de Zuse.
En 1940, va ser completada la Calculadora de Nombre complex (Bell Labs, George Stibitz, Complex Number Computer, una calculadora per a càlculs d'aritmètica complexa basada en relés). Va ser la primera màquina que es va usar remotament via línia telefònica, entrant les dades en una mena de teletip modificat. En 1938, John Vincent Atanasoff i Clifford I. Berry de la Universitat de l'Estat d'Iowa van desenvolupar l'Atanasoff Berry Computer (ABC) una computadora de propòsit especial per resoldre sistemes d'equacions lineals, i que feia servir condensadors muntats mecànicament en un tambor rotatori com a memòria. La màquina ABC no era programable, encara que es considera una computadora en el sentit modern en diversos altres aspectes.
Durant la Segona Guerra Mundial, els britànics van fer esforços significatius al Government Code and Cypher School situat Bletchley Park per desxifrar les comunicacions militars alemanyes. El sistema de xifrat alemany (Enigma), va ser desxifrat amb l'ajut del Bombe criptogràfiques (dissenyades com a bombes criptogràfiques electromecàniques programables) que van ajudar a trobar les claus de la Enigma, després que d'altres tècniques van tenir pobres resultats. Els alemanys també van desenvolupar una sèrie de sistemes cypher (anomenades Fish cyphers pels britànics i Lorenz cypers pels alemanys) que eren bastant diferents de l'Enigma. Com a contra atac, el professor Max Newman i els seus col·legues (incloent Alan Turing) van construir el Colossus. El Mark I Colossus va ser construït en un termini molt breu per Tommy Flowers en la Post Office Research Station en Dollis Hill a Londres i enviada a Bletchley Park. miniatura|Un dels Deu Colossus Mark II fabricats, amb el seu quadre electrònic i sistema de cintes perforades i dues operadores (1943) El Colossus va ser el primer dispositiu de còmput totalment electrònic. El Colossus nomes va usar tubs de buit i no tenia relés. Les dades d'entrada anaven per a cinta de paper perforada (paper-tapi) i va ser capaç de fer bifurcacions condicionals. Es van construir nou Mk II Colossus (la Mk I es va convertir a una Mk II fent deu màquines en total). Els detalls de la seva existència, disseny, i ús es van mantenir en secret fins als anys 1970. Es diu que Winston Churchill havia emès personalment una ordre per a la seva destrucció en trossos no més grans que la mà d'un home. A causa d'aquest secret el Colossus no s'ha inclòs en moltes històries de la computació. Una còpia reconstruïda d'una de les màquines Colossus aquesta ara exposada en Bletchley Park.