אינטגרציה רחבת היקף של מעגלים הובילה לפיתוח של יחידות עיבוד מזעריות. דוגמה מוקדמת לכך הוא המעבד שהותקן במטוס ה־F-14 של הצי האמריקאי ותפקידו היה לנתח נתוני טיסה. המעבד פותח על ידי סטיב גלר, ריי הולט וצוות פיתוח מחברת AiResearch ו־American Microsystems.
בשנת 1966, חברת HP נכנסה לעסקי המחשבים הרב תכליתיים עם הדגם HP-2116 והציעה כוח מחשוב חסר תקדים שקודם לכן היה קיים רק במחשבים גדולים בהרבה. המחשב תמך במגוון רחב של שפות, בהן BASIC, ALGOL וכן FORTRAN.
בשנת 1969, חברת Data General יצרה 50,000 מחשבי Nova במחיר 8,000 דולר ליחידה. הנובה הייתה המיני מחשב הראשון שעשה שימוש בארכיטקטורת 16 סיביות. מחשב זה הוביל מגמה שהסתמנה לעשות שימוש ברוחב של מילה שהיא כפולה של בית. מחשב זה היה הראשון שהשתמש במעגלים משולבים בגודל בינוני (MSI) של חברת Fairchild Semiconductor. מודלים עוקבים השתמש במעגלים משולבים גדולים (LSI).
המעבד כולו היה בנוי על גבי מעגל מודפס בגודל 15 אינץ'.
מכונת הכתיבה הטלוויזיונית שתוכננה על ידי דון לנקסטר, אפשרה בשנת 1973, לראשונה להציג מידע של אותיות על גבי מסך טלוויזיה רגיל. המכונה השתמשה ברכיבים אלקטרוניים שעלותם הייתה 120 דולר כפי שתואר בגיליון ספטמבר 1973 של כתב העת " Radio Electronics". התכנון המקורי כלל שני לוחות זיכרון וסיפק יכולת לייצר ולאחסן 512 תווים כ 16 שורות של 32 תווים.
קלטת בת 90 דקות סיפקה יכולת אחסון עבור 100 עמודי טקסט בקירוב. התכנון השתמש בחומרה מינימלית כדי לתזמן את האותות השונים שנדרשו ליצירת אות הטלוויזיה. קלייב סינקלייר השתמש מאוחר יותר בגישה דומה במחשב ה־Sinclair ZX80 האגדי שפיתח.
הדור הרביעי.
מחשבי הדור הרביעי נשענו על המצאת המיקרו־מעבד על ידי מרסיאן הוף.
בניגוד למיני־מחשבים של הדור השלישי, שהיו למעשה גרסאות מוקטנות של מחשבי מיינפריים, היו מחשבי הדור הרביעי שונים. מחשבים אלו פנו לשוק אחר לחלוטין. בתחילת הדרך לא היוו מחשבים אלו תחרות למחשבי הדור השלישי שכן מהירותם הייתה נמוכה ויכולתם החישובית מוגבלת.
אף על פי שמאז שנות ה־70 המשיכו כוח החישוב ונפח האחסון לגדול במהירות, הרי שהטכנולוגיה מבוססת שבבי ה־VLSI לא השתנתה. זו הסיבה שהמחשבים כפי שאנו מכירים אותם כיום עדיין שייכים למחשבי הדור הרביעי.
מיקרו־מעבדים.
ב־15 בנובמבר 1971 הכריזה חברת אינטל על המיקרו־מעבד המסחרי הראשון, ה־4004.
המעבד פותח עבור חברת מחשבונים יפנית, Busicom, כחלופה למעגלים.
באמצעות מיקרו־מעבד רוכזו רוב יכולות העיבוד של המחשב על גבי שבב יחיד. בשילוב עם ה־RAM המיקרו־מעבד אפשר למחשבי הדור הרביעי להיות קטנים יותר וחזקים יותר. ה־4004 היה מסוגל לבצע 60,000 פקודות בשנייה ומאז המעבדים רק ממשיכים להגדיל את מהירות המחשבים.
מחשבי על.
מחשבי העל גם כן עשו שימוש בטכנולוגיית המעגל המשולב והדבר הקנה להם עוצמה אדירה. בשנת 1976 פותח ה־Cray-1 על ידי סימור קריי שב־1972 הקים חברה בבעלותו. המעבד של הקריי היה מורכב ברובו ממעגלים משולבים. הקריי לא רק התאפיין בעיצובו בצורת פרסה – במאמץ להאיץ את העיבוד על ידי קיצור מסלולי המעגלים – אלא הוא גם היה מחשב העל הראשון שהפך את העיבוד הווקטורי למעשי. עיבוד ווקטורי משתמש בפקודה אחת כדי לבצע את אותה פעולה על מספרים רבים. מאז הקריי, עיבוד ווקטורי נהיה מקובל במחשבי על. ה־Cray-1 היה מסוגל לבצע 150 מיליון פעולות נקודה צפה בשנייה. 85 מחשבים כאלה בעלות של 5 מיליון דולר ליחידה שווקו.
שנות ה־70: תקופת המחשב הביתי.
מסוף Datapoint 2200.
ב־1970 פיתחה חברת דטה פוינט מסוף המבוסס על מעבד לוח, בשם Datapoint 2200. מייסדי דטה פוינט נוהגים לטעון שנוהגים לטעון שזהו ההתקן המוקדם ביותר שיש בו חותם כלשהו למחשב האישי המודרני. לכתר דומה טוען גם המחשב, או "מכונת חישוב ניתנת לתכנות" Hewlett-Packard 9100A משנת 1968. גם מחשב זה, כמו המסוף של דטה פוינט מ־1970, לא הוצג כמחשב לשימוש אישי, וגם מחירו לא התאים לצריכה פרטית.
המסוף יוצר על ידי חברת CTC בשנת 1970. למרות הטענה הזו, ואף על פי שטכנית המסוף אכן היה "מחשב", בפועל המסוף לא הוצג ולא שווק כ"מחשב", חברת דטה פוינט לא סיפקה למשתמשים תוכנה לשימוש כללי, ומחירו של המסוף מיקם אותו מעבר למה שנחשב בדרך כלל "מחשב אישי".
ה־CPU של המערכת נבנה ממגוון של רכיבים בדידים, והחברה חתמה על חוזים עם חברות אינטל וטקסס אינסטרומנטס לפתח שבבים שיממשו את המעבד. שתי החברות פיתחו שבבים כאלו. השבב של טקסס מעולם לא הגיע לייצור מסחרי, עקב קשיים בתהליך, והשבב של אינטל אחר את לוח הזמנים שנקבע, ובינתיים דטה פוינט פתרה את בעיית פיזור החום והגודל על ידי החלפת ספק הכוח המקורי בספק כוח ממותג, והשבב, 8008 (מעבד), שווק על ידי אינטל בשוק הכללי. מספר מיקרו מחשבים שהתבססו על השבב טוענים גם הם לכתר "המחשב האישי הראשון", ביניהם ה"מיקראל" הצרפתי, מיקרו־מעבד הראשון בעולם שעשה שימוש ב־8 סיביות.
המקלדת של ה־2200 דמתה למקלדת של אחת ממכונות הכתיבה המצליחות בכל הזמנים – מכונת הכתיבה החשמלית של IBM.
הצרכים והדרישות של ה־Datapoint 2200 קבעו את אופיו של ה־8008 שעליו התבססו מאוחר יותר כל המעבדים שהיו בשימוש במחשבי תואמי IBM PC. בנוסף, התכנון הסופי של המעבד של ה־Datapoint 2200 ושל ה־8008 היו כה דומים שהם היו תואמים מבחינת תוכנה, וזו אחת הסיבות שנהוג לראות את ה־Datapoint 2200 כ"מיקרו־מחשב", אף על פי שלא השתמש במיקרו־מעבד.
אף על פי שה־2200 תוכנן ונבנה כמסוף גמיש ולא כמחשב עצמאי, הלקוחות הראשונים הבינו את הפוטנציאל הגלום בו: עצמת החישוב שלו הספיקה להרבה מהצרכים שעד אז רק מחשבים גדולים בהרבה יכלו למלא, ובמהרה החלו אנשים להשתמש ב־2200 גם ללא חיבור למחשב "אמיתי".
מחשב ה־Xerox Alto.
מחשב ה־Xerox Alto, שפותח ב־Xerox PARC בשנת 1973, היה מיני־מחשב קטן והמחשב הראשון שעשה שימוש בעכבר מחשב וב־GUI עקרונות שהוצגו לראשונה על ידי דאגלס אנגלברט כשעוד עבד ב־SRI International.
אף על פי שרק המהנדסים ב־Xerox PARC השתמשו במחשב, היו לו יכולות שהקדימו את זמנן בשנים רבות. מחשב זה יחד עם ה־Xerox Star, יהווה מודל עבור המקינטוש של אפל.
מחשב ה־MITS Altair 8800.
מחשב ה־Altair 8800, המחשב הביתי הראשון, הוצג בתמונה על עטיפת המגזין 'אלקטרוניקה פופולרית' בינואר 1975. היה זה המחשב הראשון שעשה שימוש במעבד האינטל 8080. המחשב נחל הצלחה מסחרית ועדות לכך היא שכ־10,000 מחשבי אלטייר שווקו. האלטייר אף העניק השראה למאמצי פיתוח התוכנה של פול אלן וחבר התיכון שלו ביל גייטס אשר פיתחו מְפָרֵש לשפת BASIC עבור מחשב האלטייר ולאחר מכן הקימו את חברת מיקרוסופט.
מחשב ה־MITS Altair 8800 יצר תעשייה חדשה של מחשבים ביתיים וערכות מחשב ורבים אחרים הלכו בדרכו. דוגמה לכך היא גל המחשבים העסקיים הקטנים בסוף שנות ה־70 שהתבססו על האינטל 8080, על ה־Zilog Z80 וכן על שבבי האינטל 8085. רוב המחשבים הריצו מערכת הפעלה בשם CP/M-80 שפותחה בחברת Digital Research, על ידי גרי קילדל. לראשונה הוטמעה מערכת הפעלה פופולרית על ידי ספקי חומרה רבים והדבר עורר גל של חבילות תוכנה פורצות דרך שנכתבו עבורה, בהן WordStar וכן DBASE.
מספר רב של חובבים פתחו במהלך שנות ה־70 של המאה ה־20 מערכות משלהם ונחלו מידות שונות של הצלחה. לעיתים הם חברו יחד כדי להקל את העבודה. המפגשים הביתיים שנערכו הולידו מועדון בשם Homebrew Computer Club. חברי המועדון נפגשו על מנת לדבר על מה שעשו, להחליף רעיונות ותוכנות ולהפגין לראווה את יכולותיהם ומערכותיהם. הרבה אנשים בנו או הרכיבו את המחשבים האישיים שלהם. כדוגמה לכך, בסוף שנות ה־80 של המאה ה־20 אלפי אנשים בנו את מחשב ה־גאלאקסיג'ה.
מחשב האפל.
השליטה של חברת אפל בשוק המחשבים האישיים בשנים 1977 עד 1983 נבעה מהיכולות הטכניות והעסקיות של סטיב ג'ובס, של סטיב ווזניאק ושל מייק מרקולה. ווזניאק הפגין תדיר את נוכחותו במפגשי מועדון Homebrew Computer Club. באחד המפגשים הציג את מחשב ה־Apple I אותו תכנן. לאחר שקיבל הזמנה ל־100 מחשבים שעלות כל אחד הייתה 500 דולרים אמריקאיים החליט ווזניאק בשיתוף עם ידידו סטיב ג'ובס להקים את חברת אפל.
בערך 200 מחשבים נמכרו לפני שהחברה הכריזה על השלמת פיתוחו של ה־Apple II. ה־Apple II היה אחד משלושה מחשבים אישיים שהושקו בשנת 1977. למרות מחירו הגבוה, הוא בידל עצמו מהר מהשניים האחרים, ה־TRS-80 וה־Commodore PET, והפך לסמל תופעת המחשבים האישיים בסוף שנות ה־70. ה־Apple II התאפיין במסך צבע, איכות בנייה גבוהה, ארכיטקטורה פתוחה ובכונני דיסקטים.
עוד היבט להצלחת אפל היה טמון בתוכנה. ה־Apple II נבחר על ידי מתכנתים כפלטפורמת הפיתוח לאפליקציה העסקית VisiCalc לגליונות אלקטרוניים. VisiCalc, יצרה שוק עסקי עבור ה־Apple II ונוכחות התעשייה היוותה גורם משיכה למפתחי חומרה ותוכנה רבים.
יותר מ־2 מיליון מחשבי Apple II שווקו במחיר של 970 דולר למודל שהכיל 4KB זיכרון.
מחשב הקומודור ומחשבים נוספים.
ה־Commodore PET היה הראשון בקרב מספר מחשבים אישיים שהושקו ב־1977. הוא הגיע מורכב לחלוטין והיה נהיר לתפעול. הוא הכיל 4 או 8 קילובתים של זיכרון וכונן קלטות מובנה. לאחריו הופיע מחשב הקומודור VIC-20 שהכיל מקלדת הדפסה מלאה והיו לו יכולות צליל וקול, 3.5 קילובתים של זיכרון נגיש ותג מחיר נמוך בהרבה מזה של מחשב המתחרה אפל.