На початку 19 століття Чарльз Беббідж сформулював основні положення, які повинні лежати в основі конструкції обчислювальної машини принципово нового типу:
У машині повинен бути "склад" для зберігання цифрової інформації. (У сучасних ЕОМ це запам'ятовуючий пристрій.)
У машині повинен бути пристрій, що здійснює операції над числами, узятими зі "складу". Беббідж називав такий пристрій "млином". (У сучасних ЕОМ-арифметичний пристрій.)
У машині повинен бути пристрій для управління послідовністю операцій, передачею чисел зі "складу" на "млин" і назад, тобто пристрій управління.
У машині повинен бути пристрій для введення вихідних даних та демонстрації результатів, тобто пристрій введення-виведення.
Ці вихідні принципи, викладені більше 150 років тому, повністю реалізовані в сучасних ЕОМ, але для 19 століття вони виявилися передчасними. Беббідж зробив спробу створити машину такого типу на основі механічного арифмометра, але її конструкція виявилася дуже дорогою, і роботи з виготовлення чинної машини закінчити не вдалося.
З 1834 року і до кінця життя Беббідж працював над проектом аналітичної машини, не намагаючись її побудувати. Тільки в 1906 році його син виконав демонстраційні моделі деяких частин машини. Якби аналітична машина була завершена, то, за оцінками Беббіджа, на додавання і віднімання треба було 2 секунди, а на множення і ділення - 1 хвилина.