A program a memóriában
A korai számítógépeket, mint az ENIAC-ot, kábelek átdugaszolásával és kapcsolókkal programozták. Von Neumann olyan számítógépet írt le, amelynek programja az adatokhoz hasonlóan a memóriában van tárolva. Egy ilyen számítógép pillanatok alatt, nem napok alatt tudott feladatot váltani. A processzor, a memória, valamint a be- és kimenet ma is minden mikroprocesszoros számítógép alapja.
Sok terület zsenije
Gyerekként állítólag nyolcjegyű számokat osztott fejben. Lerakta a játékelmélet alapjait, amelyet ma a közgazdaságtan és a mesterséges intelligencia is használ, dolgozott a Manhattan-terven, és kollégáival kidolgozta a Monte Carlo-módszert, amely véletlen számokkal szimulál bonyolult jelenségeket.
Gépek, amelyek másolják magukat
Élete végén azt vizsgálta, hogy egy gép elő tudná-e állítani a saját másolatát. Sejtautomatái az élet számítógépes szimulációinak és a mesterséges intelligencia néhány gondolatának is elődei.