W roku 1934 motywowany niechęcią do czasochłonnych obliczeń, które musiał wykonywać jako inżynier wodno-lądowy, Konrad Zuse zaczął formułować swoje pierwsze idee na temat komputerów. Czuł, iż tak głupie rachunki powinna wykonywać maszyna, a nie człowiek. W roku 1934 postawił sobie takie oto pierwsze pytanie:

Jakie problemy matematyczne powinna rozwiązywać maszyna licząca?

Jego odpowiedzią na nie była następująca definicja obliczeń (1936):

Tworzenie nowych parametrów z parametrów już danych za pomocą pewnego przepisu.

W roku 1943 rozszerzył tę definicję do:

Obliczenia są odchyleniem danych wynikowych na dowolne dane przy pomocy pewnego przepisu.

Przy pomocy tych definicji Konrad Zuse określił logiczną architekturę swoich komputerów Z1, Z2, Z3 i  Z4. Od samego początku było dla niego zupełnie jasnym, iż jego komputery powinny być swobodnie programowalne, co oznaczało, iż powinny być w stanie odczytywać dowolny, logiczny ciąg instrukcji z taśmy perforowanej. Oczywiste również było dla niego to, iż maszyny te powinny pracować w systemie dwójkowym, ponieważ zamierzał je zbudować przy wykorzystaniu binarnych elementów przełączających. W postaci binarnej powinny być przedstawiane nie tylko liczby, ale cała logika maszyny powinna działać przy wykorzystaniu binarnego mechanizmu przełączającego (zasada 0 - 1).

Zaplanował wysokowydajną, binarną jednostkę zmiennoprzecinkową stosującą reprezentację logarytmiczną, która pozwoliłaby mu wykonywać obliczenia zarówno na liczbach bardzo małych jak i bardzo dużych z wystarczającą precyzją.

Zastosował wysokowydajny sumator z jednokrokowymi przeniesieniami oraz precyzyjną obsługą wyjątków arytmetycznych.

Opracował pamięć, w której każda komórka mogła być adresowana z taśmy perforowanej i mogła przechowywać dowolną informację.

Na końcu skonstruował jednostkę sterującą, która kontrolowała całą maszynę oraz zaimplementował urządzenia wejścia/wyjścia do przeliczeń pomiędzy systemami dziesiętnym i dwójkowym. W Rozdziale 3 zaczniemy się bliżej przyglądać tym maszynom.