在过去的50年里，集成电路被广泛应用于工业、军事、通信、遥控等各个领域。利用集成电路组装电子设备，其组装密度可以比晶体管提高几十到几千倍，设备的稳定工作时间也可以大大提高。

几根杂乱的电线把五个电子元件连接在一起，形成了历史上第一个集成电路。虽然看起来并不美观，但事实证明，它的工作效率比使用分立元件要高得多。历史上第一个集成电路是杰克·基尔比制造的。当时晶体管的发明弥补了电子管的不足，但工程师们很快遇到了新的麻烦。为了制造和使用电子电路，工程师必须手工组装和连接各种分立元件，如晶体管、二极管、电容器等。显然，这种做法是不现实的。因此，基尔比提出了集成电路的设计方案。

实际上，在20世纪50年代，许多工程师提出了这种集成电路的概念。美国飞兆公司的联合创始人罗伯特·诺伊斯就是其中之一。基尔比开发出第一个可用的集成电路后，诺伊斯提出了“半导体设备和引线结构”的模型。1960年，飞兆公司制造了第一个实用的单片集成电路。诺伊斯的方案最终成为大规模生产集成电路的实用技术。和基尔比·诺伊斯被授予“国家科学奖章”。他们被公认为集成电路的共同发明人。

虽然集成电路具有明显的优势，但长期以来它仍未在工业领域投入实际应用。相反，它首先引起了军方和政府部门的兴趣。1961年，德州仪器为美国空军开发了第一台基于集成电路的计算机，即所谓的“分子电子计算机”。NASA也开始对这项技术表现出极大的兴趣。当时的“阿波罗导航计算机”和“星际监视探测器”都采用了集成电路技术。

1962年，德州仪器为“民兵-I”和“民兵-II”导弹制导系统开发了22套集成电路。这不仅是集成电路在导弹制导系统中的首次应用，也是晶体管技术在军事领域的首次应用。到1965年，美国空军已经超过NASA成为世界上最大的IC消费者。

英特尔的联合创始人之一戈登·摩尔也在集成电路的早期发展中发挥了重要作用。早在1965年，摩尔就预言了集成电路的未来。他计算出，到1975年，每个芯片上集成的电子元件数量将达到65000个。事实上，集成在芯片上的电子元件数量每12个月翻一番。这就是我们现在所知道的计算机“摩尔定律”。

在20世纪60年代，计算机通常体积庞大。集成电路的出现改变了电脑的形象。1969年，英特尔公司为日本计算机公司新开发的“Busicom 141-PF”计算机设计了12个芯片。但是英特尔的工程师Ted Hoff等人根据日本公司的需求提出了另一种设计方案。于是历史上第一个微处理器——4004诞生了。

随着历史的发展，集成电路早已让位于微处理器。虽然英特尔的4004微处理器不是第一个商用微处理器，但它是第一个在公开市场上销售的计算机组件。据霍夫介绍，4004微处理器的计算能力不输于世界上第一台计算机ENIAC(电子数字积分计算机)，但比ENIAC小得多。ENIAC使用了18000个真空管，占据了整个房间。

继便携式计算器和数字手表之后，集成电路的下一个主要商业应用可能是“腕式计算机”。“Microma”液晶数字手表是第一款采用“系统芯片”技术的产品。汉密尔顿的Poursat是世界上第一款数字手表。1970年，Poursat首次上市时，售价为2100美元。