Роботи їм розпочаті в 1933 році, а через три роки їм побудована модель механічної обчислювальної машини, в якій використовувалися двійкова система числення, форма представлення чисел з плаваючою комою, трехадресная система програмування і перфокарти. Умовний перехід при програмуванні не був передбачений. Потім в якості елементної бази Цузе вибирає реле, яке на той час давно застосовувалися в різних областях техніки.
У 1938 році Цузе виготовив модель машини Z1 на 16 машинних слів, у наступному році - модель Z2, і ще через 2 роки він побудував першу в світі діючий обчислювальну машину з програмним управлінням (модель Z3), яка демонструвалася в Німецькому науково-дослідному центрі авіації . Це була релейний двійковий машина, що має пам'ять 6422-розрядних числа з плаваючою комою:
7 розрядів - для порядку і 15 - для мантиси. У арифметичному блоці використовувалася паралельна арифметика. Команда включала операційну та адресну частини. Введення даних здійснювався за допомогою десяткової клавіатури. Передбачено цифрове виведення, а також автоматичне перетворення десяткових чисел в двійкові і назад. Час складання у моделі Z3 - 0,3 секунди. Всі ці зразки машин були знищені під час бомбардувань під час другої світової війни. Після війни Цузе виготовив моделі Z4 і Z5.
Цузе в 1945 році створив мову PLANKALKUL ("числення планів"), який відноситься до ранніх форм алгоритмічних мов. Ця мова був більшою мірою машинно-орієнтованим, однак у деяких моментах, що стосуються структури об'єктів, за своїми можливостями навіть перевершували АЛГОЛ, орієнтований тільки на роботу з числами.