1928年，26歲的柏林大學講師被美國數學家韋伯教授聘請到美國任教，馮·諾依曼定居美國。1933年與愛因斯坦壹起被聘為普林斯頓大學高等研究院第壹批終身教授。雖然計算機界普遍認為馮·諾依曼是“電子計算機之父”，但數學史堅持認為馮·諾依曼是本世紀最偉大的數學家之壹。他在遍歷理論和拓撲群論方面做出了開創性的工作，算子代數甚至被命名為“馮諾依曼代數”。物理學界稱，馮·諾依曼在20世紀30年代寫的《量子力學的數學基礎》被證明對原子物理學的發展具有重要價值，而經濟學界則壹再強調，馮·諾依曼建立的經濟增長橫向體系，尤其是20世紀40年代出版的《博弈論與經濟行為》壹書，使他在經濟學和決策科學領域豎起了壹座豐碑。1957年2月8日，馮·諾依曼因骨癌在裏德醫院去世，享年54歲。他對計算機科學的巨大貢獻將永遠不會消失！
電子計算機之父
“電子計算機之父”的桂冠被戴在數學家馮·諾依曼的頭上，而不是ENIAC的兩位實際研究人員，因為馮·諾依曼提出了現代計算機的架構。
1944年夏天，果爾德施坦因在阿貝丁車站等開往費城的火車時，遇到了世界著名數學家馮·諾依曼教授。戈爾茨坦抓住機會向數學大師求教。馮·諾依曼和藹可親，耐心地回答了戈爾茨坦的問題。聽著，他從這些數學問題中敏銳地意識到不尋常的東西。他反過來問戈爾茨坦問題，問這些年輕人“好像他們又經歷了壹次博士論文答辯”。最後，戈爾茨坦公開告訴他摩爾學院的計算機項目。
從1940開始，馮·諾依曼就是阿貝丁試驗靶場的顧問，計算問題也讓數學家們無比焦慮。他告訴戈爾茨坦，他希望親自參觀摩爾學院，看看正在開發的機器。從此，馮·諾依曼成為摩爾集團的實際顧問，與集團成員頻繁交換意見。年輕人巧妙地提出了各種想法，而馮·諾依曼則用自己淵博的知識將討論引向更深層次，逐漸形成了電子計算機的系統設計思想。在ENIAC投入運行之前，馮·諾依曼就看到了這臺機器的致命缺陷，主要的弊端就是程序和計算的分離。程序指令存儲在機器的外部電路中。計算某個問題，必須先手動連接幾百條線，需要幾十個人工作好幾天，才能進行幾分鐘的運算。馮·諾依曼決定起草壹份新的設計報告，徹底改造電子計算機。他將新機器的方案命名為“離散變量自動電子計算機”，英文縮寫為“EDVAC”。
1945年6月，馮·諾依曼、果爾德施坦因、鮑克瑟等人聯合發表了壹篇長達101頁的報告，即計算機史上著名的“101頁報告”，直到今天仍被視為現代計算機科學發展的裏程碑式文獻。報告明確規定了計算機的五大組成部分，並用二進制代替十進制運算。EDVAC方案的革命性意義在於“存儲程序”，讓計算機自動依次執行指令。後來人們把這種“存儲程序”架構的機器統稱為“諾依曼機”。由於各種原因，摩爾集團可悲的部門使其無法立即開發出EDVAC機器。1946年6月，馮·諾依曼、戈德斯坦和鮑克瑟回到普林斯頓大學高等研究院，提前完成了另壹臺ISA電子計算機(ISA是高等研究院的簡稱)。普林斯頓大學也成為電子計算機的研究中心。
直到1951年，馮·諾依曼主持的EDVAC計算機才宣布完成。它不僅可以用於科學計算，還可以用於信息檢索等領域，主要得益於“存儲程序”的威力。EDVAC僅使用3563個電子管和10000個晶體二極管，使用1024個4 4位水銀延遲線存儲程序和數據，功耗和占地面積僅為ENIAC的1/3。
最早的內置編程計算機既不是ISA也不是EDVAC。英國劍橋大學的M .威爾克斯教授搶先於馮.諾依曼。威爾克斯於1946年前往賓夕法尼亞大學參加了馮·諾依曼主持的培訓班，完全接受了馮·諾依曼內部存儲程序的設計思想。回國後，他立即抓緊時間負責壹種新型計算機的研制，並於1949年5月以3000個電子管為主要部件制成了壹臺計算機，命名為“EDSAC”(電子存儲程序計算機)。威爾克斯後來獲得了1967年計算機界最高獎“圖靈獎”。
在馮·諾依曼開發ISA計算機期間，美國出現了壹批按照普林斯頓大學提供的ISA照片結構仿制的計算機。例如，洛斯阿拉莫斯國家實驗室開發的MANIAC和伊利諾伊大學制造的ILLAC。雷明頓·蘭德公司的科學家W. Ware甚至不顧馮·諾依曼的反對，將自己研制的機器命名為Johanik(“Johanik”，“約翰”是馮·諾依曼的名字)。馮·諾依曼的名字已經成為現代計算機的代名詞。1994年，沃爾被授予計算機科學先鋒獎，而馮·諾依曼本人則被授予美國國家基礎科學獎。