1801 में जोसेफ-मेरी जैकर्ड ने एक ऐसा करघा विकसित किया था जिसमें बुना गया पैटर्न पंच्ड कार्डों द्वारा नियंत्रित था। कार्डों की श्रृंखलाओं को करघे की यांत्रिक डिजाइन में परिवर्तन किये बिना बदला जा सकता था। प्रोग्राम की क्षमता में यह एक ऐतिहासिक उपलब्धि थी।

1833 में चार्ल्स बैबेज अपने अंतर इंजन (नौवहन गणना के लिए) को विकसित करने को छोड़कर एक सामान्य प्रयोजन का डिजाइन, विश्लेषणात्मक इंजन तैयार करने में जुट गए जिसने इसके प्रोग्राम स्टोरेज के लिए जैकर्ड के पंच्ड कार्डों पर सीधे ध्यान आकर्षित किया। 1835 में बैबेज ने अपने विश्लेषणात्मक इंजन का वर्णन किया। यह एक सामान्य प्रयोजन का प्रोग्राम योग्य कंप्यूटर था जिसमें इनपुट के लिए पंच कार्ड का और बिजली के लिए एक भाप के इंजन का प्रयोग हुआ था और संख्याओं के निरूपण के लिए गियरों और शाफ्टों की स्थिति का इस्तेमाल किया गया था। उनका प्रारंभिक विचार पंच कार्डों का प्रयोग एक ऐसे मशीन को नियंत्रित करना था जो लघुगणक तालिकाओं का अभिकलन और मुद्रण बहुत अधिक परिशुद्धता के साथ कर सकता था (एक विशेष प्रयोजन का मशीन). बैबेज का विचार शीघ्र ही एक सामान्य प्रयोजन के प्रोग्राम योग्य कंप्यूटर के रूप में विकसित हुआ। हालांकि उनका डिजाइन अच्छा था और योजनाएं संभवतः सही थीं या कम से कम डीबग करने योग्य थी, इस प्रोजेक्ट को इसके पुर्जों का निर्माण करने वाले प्रमुख मशीन संचालक के साथ विवादों सहित विभिन्न समस्याओं के कारण धीमा कर दिया गया था। बैबेज एक ऐसे व्यक्ति थे जिनके साथ काम करना मुश्किल था और वे हर किसी के साथ बहस करते थे। उनके मशीन के सभी पुर्जों को हाथ से बनाया जाना था। प्रत्येक चीज में छोटी-छोटी त्रुटियां कभी-कभी कुल मिलाकर बड़ी विसंगतियों की वजह बन जाती थी। हजारों पुर्जों वाले एक मशीन में, जहां इन पुर्जों के लिए समय पर एक सामान्य सहनशीलता की आवश्यकता की तुलना में काफी बेहतर होने की जरूरत थी, यह एक बड़ी समस्या थी। यह प्रोजेक्ट इसके पुर्जों का निर्माण करने वाले कारीगरों के साथ विवादों के कारण भंग हो गया और ब्रिटिश सरकार द्वारा वित्तपोषण बंद करने के फैसले के साथ समाप्त हो गया। लॉर्ड बायरन की बेटी, एडा लोवेलास ने फेडरिको लुइजी, कोन्टे मेनाब्रिया द्वारा रचित ""स्केच ऑफ द एनालिटिकल इंजिन" " का अनुवाद किया था और इसमें टिप्पणियों को शामिल किया था। ऐसा लगता है कि यह प्रोग्रामिंग की सबसे पहली प्रकाशित व्याख्या है।
पहले के एक अधिक सीमित डिजाइन, अंतर इंजन द्वितीय का एक पुनर्निर्माण लंदन साइंस म्यूजियम में 1991 से कार्यशील रहा है। कुछ मामूली परिवर्तनों के साथ यह बिलकुल उसी तरह काम करता है जैसा कि बैबेज ने इसे डिजाइन किया था और यह दर्शाता है कि बैबेज के डिजाइन के विचार सही थे, जो उनके समय से बस कुछ अधिक ही आगे थे। संग्रहालय ने आवश्यक पुर्जों के पुनर्निर्माण के लिए कंप्यूटर नियंत्रित मशीन उपकरणों का इस्तेमाल किया था जिसमें उन सहनशीलताओं का प्रयोग किया गया था जैसा कि उस अवधि का एक अच्छा मशीन संचालक प्राप्त करने में सक्षम हो सकता था। विश्लेषणात्मक इंजन को पूरा करने में बैबेज की विफलता के लिए मुख्यत: ना केवल राजनीति और वित्तपोषण को बल्कि एक अधिक से अधिक परिष्कृत कंप्यूटर विकसित करने की उनकी इच्छा और किसी भी अन्य व्यक्ति के द्वारा अनुसरण किये जाने की अपेक्षा कहीं अधिक तेजी से आगे बढ़ने को भी जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

बैबेज का अनुसरण करने वाले व्यक्ति आयरलैंड, डब्लिन के एक लेखाकार, पर्सी लजेट थे जो हालांकि उनके पहले के कार्य से अनजान थे। उन्होंने स्वतंत्र रूप से एक प्रोग्राम योग्य यांत्रिक कंप्यूटर डिजाइन किया जिसका वर्णन उन्होंने 1909 में प्रकाशित एक रचना में किया था।

1880 के दशक के उत्तरार्ध में अमेरिकी हरमन होलेरिथ ने एक ऐसे माध्यम में डेटा संग्रहण का आविष्कार किया जिसे उस समय एक मशीन द्वारा पढ़ा जा सकता था। मशीन द्वारा पढ़े जाने योग्य मीडिया का इससे पहले इस्तेमाल नियंत्रण (ऑटोमेटन जैसे कि पियानो रोल या करघे) के लिए किया गया था, डेटा के लिए नहीं. "कागज़ के टेप के साथ कुछ प्रारंभिक परीक्षण के बाद उन्होंने आखिरकार पंच्ड कार्ड को चुना..." होलेरिथ ने यह देखने के बाद पंच कार्डों का इस्तेमाल किया कि किस प्रकार रेलमार्ग के कंडक्टर प्रत्येक यात्री की व्यक्तिगत पहचान का कूटलेखन उनके टिकटों पर पंच करके किया करते थे। इन पंच कार्डों के प्रक्रमण के लिए उन्होंने टेबुलेटर और कुंजी पंच मशीनों का आविष्कार किया। ये तीन आविष्कार आधुनिक सूचना प्रक्रमण उद्योग की नींव थे। उनके मशीनों ने यांत्रिक काउंटरों को बढ़ाने के लिए यांत्रिक रिले (और सोलेनोइड) का इस्तेमाल किया था। होलेरिथ की विधि का इस्तेमाल 1890 की संयुक्त राज्य अमेरिका की जनगणना में किया गया था और पूरा किये गए परिणाम "...निर्धारित कार्यक्रम से कई महीनों पहले समाप्त और बजट के काफी नीचे" थे। वास्तव में यह पूर्व की जनगणना के लिए आवश्यक समय की तुलना में कई वर्षों की तेजी से हुआ था। होलेरिथ की कंपनी अंततः आईबीएम का कोर बन गई। आईबीएम ने व्यावसायिक डेटा-प्रोसेसिंग के लिए एक शक्तिशाली उपकरण में पंच कार्ड तकनीक को विकसित किया और यूनिट रिकॉर्ड उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला का निर्माण किया। 1950 तक आईबीएम कार्ड उद्योग और सरकार में सर्वव्यापी बन गया था। ज्यादातर कार्डों में मुद्रित चेतावनी दस्तावेजों (उदाहरण के लिए, चेक) के रूप में प्रसार के इरादे से दी गयी थी, "कृपया इन्हें मोड़ने, गोल करने या विकृत करने का प्रयास ना करें" जो द्वितीय विश्व युद्ध के बाद के काल के लिए एक आम मुहावरा बन गया।
1940 में पंच्ड कार्ड की विधियों पर लेस्ली कॉमरी के आलेखों और डब्ल्यू.जे. एकर्ट के "पंच्ड कार्ड मेथड्स इन साइंटिफिक कम्प्युटेशन" के प्रकाशन में पंच्ड कार्ड तकनीकों को कुछ विशेषक समीकरणों को हल करने के लिए या फ्लोटिंग प्वाइंट निरूपण का इस्तेमाल कर गुणन और विभाजन के कार्यों को निष्पादित करने के लिए काफी उन्नत बताया गया, ये सभी कार्य पंच कार्डों और यूनिट रिकॉर्ड मशीनों पर होने थे। उन्हीं मशीनों का इस्तेमाल द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान क्रिप्टोग्राफ़िक सांख्यिकीय प्रक्रमण के लिए किया गया था। टेबुलेटर के चित्र में (बाएं देखें) पैच पैनल को देखें जिसे टेबुलेटर की दायीं ओर देखा जा सकता है। पैच पैनल के ऊपर टॉगल स्विचों की एक पंक्ति मौजूद है। कोलंबिया विश्वविद्यालय के थॉमस जे. वाटसन एस्ट्रोनोमिकल खगोलीय कम्प्यूटिंग ब्यूरो ने संगणन में अत्याधुनिक तकनीक का प्रतिनिधित्व करते हुए खगोलीय गणनाओं का काम पूरा किया था।

कार्ड पंच युग की कंप्यूटर प्रोग्रामिंग में "कंप्यूटर केन्द्र पर आधारित थी". कंप्यूटर उपयोगकर्ता, उदाहरण के लिए विश्वविद्यालयों में विज्ञान और इंजीनियरिंग के छात्र अपने प्रोग्रामिंग संबंधी कार्यों को पंच कार्डों के एक संग्रह, प्रत्येक प्रोग्राम पंक्ति में एक कार्ड के रूप में अपने स्थानीय कंप्यूटर केंद्र को प्रस्तुत करते थे। उसके बाद उन्हें प्रोग्राम के पढ़े जाने के लिए इंतज़ार करना पड़ता था, उन्हें प्रक्रमण, संकलन और निष्पादन के लिए पंक्ति में खड़े रहना पड़ता था। उचित समय पर जमाकर्ता की पहचान के साथ चिह्नित किसी भी परिणाम के एक प्रिंटआउट को एक आउटपुट ट्रे में रखा जाता था जो आम तौर पर कंप्यूटर केंद्र की लॉबी में होता था। कई मामलों में ये परिणाम केवल त्रुटियों की एक श्रृंखला के रूप में होते थे जिसके लिए एक और संपादन-पंच-संकलन-संचालन चक्र को पूरा करने की आवश्यकता होती थी। पंच्ड कार्डों को अभी भी बनाया और प्रयोग किया जाता है और इनके विशिष्ट आयामों (और 80-कॉलमों की क्षमता) को आज भी दुनिया भर के प्रपत्रों, रिकॉर्डों और प्रोग्रामों के रूप में पहचाना जा सकता है। ये होलेरिथ के समय की अमेरिकी कागज की मुद्रा के आकार के होते हैं, जो विकल्प उन्होंने इसलिए दिया था क्योंकि बिलों को संभालने के लिए उपकरण पहले से उपलब्ध थे।

अवलोकन
उन्नत एनालॉग कंप्यूटर
इलेक्ट्रॉनिक डिजिटल संगणन
1801: पंच्ड कार्ड टेक्नोलॉजी