Trước Chiến tranh thế giới II, máy tính tương tự cơ khí và điện tử được xem là "thời thượng", và nhiều người cho rằng chúng là tương lai của ngành tính toán. Những máy tính tương tự tận dụng sự tương tự chặt chẽ giữa toán học ở tỷ lệ nhỏ — vị trí và chuyển động của bánh xe hay điện thế và dòng điện của các thành phần điện tử — và toán học về các hiện tượng vật lý khác, như đường đạn, quán tính, cộng hưởng, truyền tải năng lượng, mô men, v.v.[33]. Mô hình hóa các hiện tượng vật lý bằng điện thế và dòng điện điện tử[34][35][36] thành các số lượng tương tự.

Quan trọng nhất, những hệ thống tương tự này làm việc bằng cách tạo ra tín hiệu tương tự điện tử từ những hệ thống khác, cho phép người dùng dự đoán được hành vi của hệ thống đang xét bằng cách quan sát các tín hiệu tương tự điện tử. Tín hiệu tương tự hữu dụng nhất ở cách mà hành vi ở cấp độ thu nhỏ được biểu diễn bằng các phương trình vi tích phân, và do đó có thể giải được những phương trình đó. Một ví dụ khéo léo về một cái máy như vậy, sử dụng nước làm lượng số tương tự, là máy tích phân nước chế tạo vào năm 1928; một ví dụ điện tử là máy Mallock chế tạo vào năm 1941. Một máy đo diện tích là một thiết bị có thể thực hiện phép tính tích phân, sử dụng khoảng cách làm lượng số tương tự. Cho đến những năm 1980, các hệ thống HVAC sử dụng không khí vừa để làm lượng số tương tự vừa để làm thành phần điều khiển. Không giống như các máy tính kỹ thuật số hiện đại, máy tính tương tự không uyển chuyển lắm, và cần phải được cấu hình lại (tức là, lập trình lại) bằng tay để chuyển chúng từ công việc này sang công việc khác. Những máy tính tương tự có lợi điểm so với máy tính kỹ thuật số đời đầu ở chỗ chúng có thể được dùng để giải những bài toán phức tạp sử dụng kỹ thuật tương tự hành vi trong khi những máy tính số đời đầu tiên khá hạn chế.

Vì máy tính rất hiếm trong thời kỳ này, các lời giải thường được mã hóa cứng ở dạng giấy tờ như đồ thị và bảng tính[37], rồi từ đó có thể tạo ra những lời giải tương tự cho những bài toán này, như sự phân bố áp suất và nhiệt độ trong hệ thống nhiệt. Một vài máy tính tương tự được triển khai rộng rãi nhất là những thiết bị dùng để định vị mục tiêu vũ khí, như máy định vị bom Norden[38] và hệ thống kiểm soát bắn,[39] hay hệ thống dành cho thuyền hải quân Argo của Arthur Pollen. Một số vẫn còn được sử dụng hàng thập kỷ sau Chiến tranh thế giới II; Máy tính kiểm soát bắn Mark I được triển khai cho Hải quân Hoa Kỳ trên nhiều thuyền từ tàu khu trục đến tàu chiến lớn. Những máy tính tương tự khác bao gồm Heathkit EC-1, và Máy tính MONIAC chạy bằng sức nước mô hình hóa những dòng chảy quan hệ kinh tế[40].

Nghệ thuật tính toán tương tự đạt đến đỉnh cao với máy phân tích vi phân[41], được phát minh vào năm 1876 bởi James Thomson và được H. W. Nieman và Vannevar Bush chế tạo tại MIT bắt đầu từ năm 1927. Chưa tới một tá chiếc máy này được chế tạo; chiếc mạnh nhất được chế tạo tại Khoa Cơ điện tử Moore của Đại học Pennsylvania, nơi chiếc ENIAC được chế tạo. Những máy tính điện tử kỹ thuật số tương tự như ENIAC đã báo hiệu hồi kết của phần lớn máy tính toán tương tự, nhưng những máy tính tương tự lai, được điều khiển bởi các thiết bị điện tử số, vẫn tiếp tục được dùng trên thực tế trong những năm 1950 và 1960, và sau đó là trong một số ứng dụng chuyên môn. Nhưng giống như tất cả những thiết bị kỹ thuật số khác, độ chính xác thập phân sau nhiều lần tính toán (precision) của một thiết bị kỹ thuật số là một hạn chế[42], trong khi với thiết bị tương tự, độ chính xác so với thực tế (accuracy) lại là một hạn chế[43]. Khi điện tử phát triển trong thế kỷ XX, bài toán tính toán ở điện thế thấp mà vẫn giữ được tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao[44] nhanh chóng hiện ra, như nói phía dưới, vì mạch kỹ thuật số là một dạng đặc biệt của mạch tương tự, dự định hoạt động ở những thiết lập chuẩn hóa (tiếp tục hướng đi như vậy, cổng luận lý có thể được xem là một dạng mạch số).Nhưng vì máy tính số đã trở nên nhanh hơn và sử dụng bộ nhớ lớn hơn (như RAM hay bộ nhớ trong), chúng hầu như đã thay thế máy tính tương tự. Lập trình máy tính, hay viết mã, đã vươn lên trở thành nghề nghiệp của con người.