En 1944 sólo había unos pocos proyectos para desarrollar computadoras en los Estados Unidos: Howard Aiken en Harvard, George Stibitz en Laboratorios Bell, Jan Schilt en la Universidad Columbia, y Presper Eckert y John W. Mauchly, en la Universidad de Pennsylvania. Aunque von Neumann contactó a los 3 primeros científicos y estuvo en contacto con sus máquinas, la única computadora con la que realmente se involucró a fondo fue la última, llamada ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), que durante mucho tiempo fue ignorada por la comunidad científica, y que con el apoyo de von Neumann fue finalmente tomada en serio hasta convertirse en un proyecto de primera línea. Curiosamente, la ENIAC tenía una arquitectura en paralelo, aunque casi carecía de memoria (sólo podía almacenar 20 palabras), y otra máquina más ambiciosa, llamada EDVAC (Electronic Discrete Variable Arithmetic Computer) nació del deseo de sus diseñadores de construir una máquina "más útil" que operara en serie. Desgraciadamente, la reputación de von Neumann tenía también su lado negativo, y debido a una indiscreción a la prensa y al hecho de que firmó como autor único un borrador del EDVAC, el proyecto no sólo perdió su status de secreto, sino que se volvió objeto de una enorme controversia, pues Mauchly y Eckert no sólo se disgustaron mucho por no haber recibido el crédito debido, sino que fueron despedidos de la Universidad de Pennsylvania ante su negativa de ceder a la institución los derechos del ENIAC. .
Debido a los tropiezos que tuvo inicialmente para conseguir dinero para construir su computadora, varias universidades le ofrecieron trabajo a von Neumann después de la guerra, y aunque estuvo cerca de aceptar al menos una de estas ofertas, fue leal al IEA, y finalmente logró conseguir los fondos que necesitaba para su proyecto con ayuda de Princeton y la RCA. Su idea era construir una máquina similar a EDVAC pero más poderosa y más rápida. La computadora IAS fue eventualmente construida en los 50s, y su diseño ha servido como inspiración para la mayoría de las computadoras modernas, si bien la arquitectura que hoy recibe su nombre no fue realmente producto de su inventiva. Sus principales contribuciones en computación fueron: la noción del uso de monitores para visualizar datos, la invención del diagrama de flujo, la teoría de los autómatas celulares, incontables técnica de cómputo matemático, fue co-autor de la teoría de juegos que dio pie al famoso método de Montecarlo, y fue co-autor del otrora famoso libro: "Cybernetics: Or control and Communication in the Animal and the Machine" en el que explicaba junto con Norbert Wiener la manera en que los cerebros electrónicos podrían efectuar tareas humanas de diferentes grados de dificultad.
En octubre de 1954 se volvió miembro de la Comisión de Energía Atómica, por lo que se tuvo que mudar junto con su esposa a Georgetown, en Washington, D.C. A la vez, sirvió como consultor para la IBM, en donde conoció a John Backus mientras desarrollaba el FORTRAN. Curiosamente, von Neumann desdeñó el trabajo de Backus pensando que nadie requeriría jamás usar un lenguaje de programación de más alto nivel que el lenguaje binario que él tan bien conocía.
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