Az ENIAC-ot ballisztikai és szélcsatorna-számításokra használták.
A számítógépek nagy része hadi célokat szolgált. A gépeket a lõpálya elemzésben, a modern haditechnikai eszközök kutatásában használták.
A haditechnika fõleg a matematikai, fizikai, valamint az alkalmazott tudományok képviselõinek szaktudására számított.
Számos kutatólaboratórium szervezõdött e téma köré, és ezek a kutatólaboratóriumok közvetve, vagy közvetlenül segítették a számítástechnika fejlõdését, a számítástudomány elméleti megalapozását.

Nemcsak a számítógép elvi felépítése, hanem a tervezése során is újat alkotott. Õ dolgozta ki és vezette be a számítógép logikai struktúráját részletesen ábrázoló szimbólumrendszert. Az általa kidolgozott szimbolika a matematikai szimbólumok rendszeréhez hasonló jelentõséggel bír.

A tárolt program elvét nagyon egyszerûen lehet megfogalmazni: a korábbi gépek külön adat- és programtárolóit egy tárban fogta össze. Az elvet a szükség teremtette meg, ugyanis megoldást keresett arra, hogyan lehetne a számítógépeket gyorsabban programozni. Ez a megoldás annyira jól sikerült, hogy még ma is a világ valamennyi számítógépe ezen az elven mûködik.

Számtalan kutatás folyik a nem Neumann elvû gép kifejlesztésére, eddig még gyakorlatilag nem sikerült. A bejelentett eredményeket egy kicsit gondosabban megvizsgálva, mindig elõjön a Neumann elv, bizonyítva, hogy a nem Neumann elvû gép is Neumann elven mûködik.

Az EDVAC 1948-ban készült el, melynek építésében Neumann is részt vett.


IAS

Neumann érdeklõdése az idegrendszer és az emberi agy mûködését modellezõ gépek felé fordult. 1946-ban kezdett hozzá csoportjával a princetoni Institut for Advanced Studies intézetben egy új, tárolt programú számítógép megtervezésének. Munkájában sokban segítette õt az elsõ elektronikus számítógép, az ENIAC kidolgozásában résztvevõ Goldstine és Eckert. Itt alkották meg az IAS- vagy Neumann-gépet (JONIAC). Ez leginkább abban különbözött a korábbi két számítógéptõl, hogy párhuzamos mûködésû volt, tehát sokkal gyorsabban számolt bármelyik korabeli számítógépnél, felépítése pedig -fõ vonalaiban- megegyezett a mai modern számítógépekével.
Az IAS tervezésérõl több publikáció is megjelent, melyeknek késõbb igen nagy hatása volt a késõbbi számítógépek fejlesztésére. Elmondható, hogy ez a számítógép tekinthetõ a mai számítógépek "atyjának".

Neumann és munkatársai a gép tervezésekor többek között megpróbálták utánozni az élõ emberi agy néhány ismert mûködésmódját. Neumann nevéhez fûzõdik a tárolt programok elvének kitalálása, az adat és programtárak egyesítése is.

Felismerte, hogy egy rendszer biztonságát illetve hatékonyságát nem annyira az határozza meg, hogy milyen elemekbõl épül föl, hanem az, hogyan van rendszerré szervezve, az elemek között milyen minõségû és mennyiségû információ megy át.

Neumann az elektronikus számológépek tervezése terén is fontos újítást vezetett be. Korábban a tervezésnél csak a legfontosabb nagy egységek (mint például az aritmetikai egység, programvezérlû egység stb.) jelölésére használtak funkcionális vázlatokat, ami az áttekinthetõséget erõsen megnehezítette. Neumann olyan szimbolikát vezetett be, amely alkalmas volt arra, hogy konkrét mûszaki megoldástól függetlenül a számítógép logikai struktúráját teljes részletességgel ábrázolja.
Ezzel lehetõvé vált, hogy a tervezést két, egymástól független részre bontsák: elõször a Neumann által bevezetett jelölésekkel a szükséges mélységig megtervezik a gép logikai struktúráját. Ezt a munkát általában matematikusok végzik. Az így elkészült logikai struktúra kerül át azután a szorosabban vett mûszaki tervezésbe, ahol a logikai szimbólumokat alkalmas módon alkatrészekkel váltják fel.
Ez a szimbolika adott késõbb ötletet a modulrendszer kidolgozására is.