Whirlwind
設計者は最低でも2000ワード分のメモリが必要であると考え、アドレスのビット幅を11ビットとし、さらに16~32種類の命令を識別するための命令コード用の 5ビットを加えて、ワード長を 16ビットとしたのである。ジョン・フォン・ノイマンはこのワード長の小ささを聞いて、Whirlwindに興味を持たなかったという(彼の興味は科学技術計算にあり、精度を上げるためにワード長が長くなければならなかった)。
マシンの建造は翌年から開始された。これには175人(うち70人が技術者)が関わっている。Whirlwindは完成までに 3年を費やし、1951年4月20日に動作した。当初海軍のフライトシミュレータ向けだったものが、完成時には空軍のSAGE向けになっていた。プロジェクトは毎年百万ドルを消費し、海軍は既に興味を失っていたのである。一方空軍では、冷戦の勃発、航空機のジェット化による高速化、また特にソ連の原子爆弾完成により、可能な限り迅速に未確認機の発見と要撃管制、敵の侵攻であれば即座に撃墜できる態勢を整えることが喫緊の急務であり、自動化された機械の助け無くしてジェット機による核攻撃を防ぐことは不可能であった。このためWhirlwindを彼らのプロジェクトに組み込んだ結果であった。
1947年、フォレスターとエヴァレットは高速なプログラム内蔵式コンピュータの設計を完了した。当時の多くのコンピュータは「ビット直列」式で動作していた。これは1ビットの演算を繰り返し実行することでワード長ぶんの処理を行う方式で、ワード長は48ビットとか60ビットと長かった。しかしこの方式は彼らの用途には性能が悪すぎたので、Whirlwindは16ビットを並列に処理する演算回路を備え、ワード長も 16ビットとして、サイクル毎に「ビット並列」式で演算が行えた。メモリの速度を無視すれば Whirlwind は当時の他のコンピュータの 16倍の高速性を誇っていた。現在ではほとんどのコンピュータはこの方式を採用していて、さらに 32ビットや 64ビットのワードを一度に処理するようになっている。
ワード長はちょっとした考慮のうえで決定された。マシンは命令毎にひとつのメモリアドレスを指定されて動作する。二つのオペランドに対する演算をする場合(例えば加算をする場合)、もう一方のオペランドは直前の命令のオペランドを使用するものとされた。したがって、Whirlwindのプログラムは逆ポーランド記法の電卓に似ている。ただし、オペランドのスタックがあるわけではないが。