冯。诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后，便带领这批富有创新精神的科技人员，向着更高的进军。1945年，他们在共同讨论的基础上，发表了一个全新的"存储程序通用电子计算机方案"——EDVAC（Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写）。在这过程中，冯。诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识，充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的。
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系。EDVAC机还有两个非常重大的改进，即：（1）采用了二进制，不但数据采用二进制，指令也采用二进制；（2建立了存储程序，指令和数据便可一起放在存储器里，并作同样处理。简化了计算机的结构，大大提高了计算机的速度。
1946年7，8月间，冯。诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上，为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时，又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》。以上两份既有理论又有具体设计的文件，首次在全世界掀起了一股"计算机热"，它们的综合设计思想，便是着名的"冯。诺依曼机"，其中心就是有存储程序原则——指令和数据一起存储。这个概念被誉为'计算机发展史上的一个里程碑".它标志着电子计算机时代的真正开始，指导着以后的计算机设计。自然一切事物总是在发展着的，随着科学技术的进步，今天人们又认识到"冯。诺依曼机"的不足，它妨碍着计算机速度的进一步提高，而提出了"非冯。诺依曼机"的设想。
冯。诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作，对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献。 冯。诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖；1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖；1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖。
冯。诺依曼逝世后，未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版。他的主要着作收集在六卷《冯。诺依曼全集》中，1961年出版。
数学奇才、计算机之父——冯·诺依曼