Há cerca de quatro mil anos (2000 a.C.), povos primitivos desenvolveram sistemas de cálculo e numeração mais poderosos do que os até então existentes, mas sem usar nenhum "aparelho" para isso. Por volta de quinhentos anos mais tarde, surgia o primeiro instrumento capaz de calcular com precisão e rapidez. Composto de varetas (pedaços de madeira dispostos paralelamente) e pequenas bolas, nascia o primeiro modelo de Ábaco conhecido. Todavia, somente muito tempo depois surgia um modelo mais evoluído e que é usado até hoje no oriente: o ábaco chinês. Existem diversos modelos de ábaco, como o russo ou o japonês, mas a versão chinesa tornou-se a mais conhecida mundialmente. O ábaco mostrou-se tão eficiente e simples de usar que nada melhor que ele surgiu até o século XVII.

Por volta do século XVII, pensadores do mundo todo se empenhavam em desenvolver sistemas cada vez mais complexos e eficientes de calcular. Um dos métodos mais eficazes descobertos na época foi criado pelo escocês John Napier, que introduziu à comunidade científica o cálculo logarítmico em 1614. A própria palavras logaritmo foi escrita pela primeira vez por Napier a partir do grego "logos" (que significa razão) e "aritmos" (que quer dizer números). A junção das duas, em português, seria algo como "razão dos números". Os cálculos e tabelas criadas por Napier após exaustivas horas de cálculo foram usados por William Oughtred por volta de 1620 para desenvolver a régua de cálculo.

O próximo passo no desenvolvimento de máquinas de calcular foi a invenção da primeira "engenhoca" capaz de somar ou diminuir números muito rapidamente. A Pascalina, como foi apelidada a primeira calculadora mecânica, foi criada quando Pascal tinha apenas dezoito anos. O modelo desenvolvido pelo jovem inventor consistia em uma caixa contendo rodas dentadas e engrenagens, que conforme se encaixavam, produziam os cálculos visados. O operador girava as rodas dentadas de modo que os números a serem somadao ficassem expostos no mostrador. Cada casa decimal era representada por uma roda diferente, isto é, uma era a unidade, outra a dezena, a seguinte a centena e assim por diante. Comercialmente, a Pascalina foi um fracasso pois não foram produzidas mais de cinqüenta unidades e seu preço era excessivamente alto.

A Máquina de Pascal era boa, mas as operações mais complicadas e trabalhosas (multiplicação e divisão) ficavam de fora de seu círculo operacional. Como uma evolução da Pascalina, o alemão Gottfried Leibnitz, na ânsia de agilizar os intermináveis cálculos astronômicos (conhecidos por ele durante uma visita, em Paris, ao astrônomo Christian Huygens), se empenhou em aprimorar o modelo de Pascal. No ano seguinte à visita, Leibniz finalizava sua calculadora mecânica capaz de fazer facilmente cálculos envolvendo as quatro operações fundamentais e ainda extrair a raiz quadrada. O modelo era muito parecido com o de Pascal, mas com componentes extras que agilizavam os cálculos e se moviam dentro da máquina, otimizando os cálculos repetitivos.

Charles Babbage era um matemático inglês que sempre buscou a precisão matemática até os limites da perfeição. Numa publicação científica do ano de 1822, Babbage escreveu sobre uma novíssima máquina capaz de calcular e imprimir longas tabelas científicas. A máquina que construiu, portanto, se empenhava em calcular funções (logarítmicas, trigonométricas, etc) sem o auxílio de um operador. Esse modelo ficou conhecido como Máquina de Diferenças. Após vários anos de trabalho, Babbage não conseguiu construir a máquina que ambicionava, ficando o protótipo muito abaixo do esperado pelo matemático. Babbage ainda construiu a menos conhecida Máquina Analítica.

Em 1801, Joseph Marie Jacquard desenvolveu uma maneira rápida e eficiente de padronizar os desenhos nos tecidos de sua fábrica. Ele introduziu nos teares um sistema de cartões perfurados que representavam justamente os desenhos pretendidos. Jacquard ficou tão satisfeito com os resultados obtidos que se viu tentado a despedir vários funcionários logo depois da implementação do sistema - coisa que fez tempos depois.

Por mais estranho que possa parecer, uma das maiores revoluções para o "mundo dos cálculos", não foi nenhuma máquina milagrosa ou a evolução das já existentes - mas sim uma teoria. A publicação de dois livros, A Análise Matemática da Lógica e Uma Investigação das Leis do Pensamento, em 1847 e 1854 respectivamente, deram a George Boole o título de inventor da lógica matemática. Os dois livros formam a base da atual Ciência da Computação e da Cibernética. O que Boole propôs era que qualquer coisa (sejam números, letras ou mesmo objetos) poderia ser representado por símbolos e regras. Ele também introduziu o conceito dos códigos binários, ou seja, apenas dois tipos de entidades - sim ou não, verdadeiro ou falso, um ou zero, ligado ou desligado, passa corrente ou não passa corrente, em cima ou embaixo, etc. Boole achava que eliminando elementos subjetivos e mantendo restritas as opções, o sistema se manteria menos suscetível a falhas.

Visando acelerar o imenso trabalho dispensado ao censo nos Estados Unidos, Hermann Hollerith, desenvolveu um equipamento que usava os mesmos cartões perfurados idealizados por Jacquard. Incentivado por John Shaw Billings (seu futuro sogro e funcionário do governo americano, que havia dito a ele que o sistema de tabulação usado no censo poderia ser feito usando cartões perfurados), Hollerith aperfeiçoou o modelo predecessor: o tear programável. A máquina de Hollerith venceu várias outras num concurso realizado no mesmo ano que foi construída e ganhou a concorrência, ficando responsável pelo censo americano.

Desta vez, cada cartão perfurado era dividido em zonas correspondentes ao sexo, idade, moradia, data de nascimento, raça, nacionalidade e demais dados interessantes à um censo. Depois de perfurados no lugar correspondente a determinada característica da pessoa, o cartão era levado até a máquina propriamente dita. Os cartões eram então pressionados por dezenas de pinos que procuravam passar pelos buracos do cartão, sendo que os pinos que atravessavam eram somente aqueles dos lugares previamente perfurados. Uma vez transpassado o cartão, os pinos mergulhavam em um recipiente de mercúrio, fechando um circuito e indicando sua posição. Esse sistema trabalhou de forma tão veloz que os resultados do censo saíram em um terço do tempo gasto usando métodos antigos.

O sucesso de Hollerith foi tanto que ele fundou, em 1896, a Tabulation Machine Company, empresa especializada em operar e fabricar as máquinas. A TMC veio a fundir-se com mais duas empresas formando a Computing Tabulation Recording Company. A mesma CTRC, anos depois da morte de Hollerith, mudava de nome nascia a mundialmente famosa IBM - Internacional Business Machine.

Inspirado na lógica booleana de 1847, Claude Shannon, um estudante do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), estudava meios mais simples que não fossem através de grandes e complicadas engrenagens de calcular. Ele percebeu quão semelhante era o princípio booleano de números binários com um circuito elétrico - e que esse circuito poderia ser usado em um computador. Prosseguindo em seus estudos e experiências sobre códigos binários, o estudante publicou em sua tese de mestrado as conclusões que havia chegado. A sua teoria foi tão bem recebida que dentro de meses já estava sendo adaptada aos sistema telefônicos americanos. Shannon foi o responsável pela expansão do conceito de numeração binário e introduzindo nos meios acadêmicos o bit como é conhecido atualmente: binary digit.