До 1953 г. при расчетах использовались настольные электромеханические машины типа "Мерседес", потом в 1953 г. появились первые отечественные ЭВМ БЭСМ-1 и Стрела. До демонтажа Стрелы все баллистико-навигационное обеспечение космических полетов (и первого спутника в 1957 году, и полета Гагарина в 1961 году, и последующих полетов) работало на Стреле.
М.В.Келдыш был одним из первых, кто понял значение вычислительной техники для широкого развертывания научных работ. В первые годы становления вычислительной техники в СССР Институт занимал лидирующее положение в ее освоении. Именно у нас были установлены первые экземпляры отечественных высокопроизводительных ЭВМ (Стрела, СЦМ, Урал-1, М-20, БЭСМ-4, БЭСМ-6).
Накопленный богатый опыт инженерной эксплуатации машин и тесное сотрудничество с системными и прикладными программистами в Институте позволили профессору А.Н.Мямлину возглавить сложное дело создания в Институте оригинальной вычислительной машины. По предложению М.В.Келдыша машина получила название Восток и проработала с 1963 г. более 10 лет. Она была последней ламповой машиной в ИПМ – последней машиной первого поколения.
В 1966 г. была демонтирована ЭВМ Стрела, чтобы освободить место для размещения БЭСМ-6, первого экземпляра машин этого типа в ИПМ. В 1971 г. в Институте была установлена машина Минск-32. Она стала центральной информационно-управляющей машиной комплекса баллистико-навигационного обеспечения полета космических аппаратов. Первоначально в состав этого комплекса входили в качестве вычислительных средств две БЭСМ-4. Для повышения производительности комплекса в его состав ввели БЭСМ-6 (1), а БЭСМ-4 заменили на две БЭСМ-6 (4,6). Затем по телефонным каналам связи к комплексу подключили еще две БЭСМ-6, расположенные на другой удаленной площадке Института. В 1980 г. в Институте работало уже шесть БЭСМ-6 и две АС-6. После 1982 г. устанавливаются машины ЕС-1045 (2 экз.) и ЕС-1066.
В середине 80-х годов в Институте появились первые персональные компьютеры. Это были ДВК, IBM XT, затем ЕС-1840, PC-286 и далее все более мощные модели. Но вскоре стало ясно, что их возможности недостаточны. Необходимы были мощные многопроцессорные машины.
Современный путь построения высокопроизводительных вычислительных систем – объединение персональных компьютеров в вычислительные "кластеры", а вычислительных серверов и вычислительных кластеров, в свою очередь, – в еще более крупные виртуальные вычислительные комплексы на базе ГРИД-технологии.
Использование кластеров позволяет добиться на реальных приложениях производительности в несколько миллиардов операций в секунду при относительно небольших финансовых затратах на оборудование и программное обеспечение.
Разработана технология объединения в кластер разнотипных машин с различными операционными системами. В частности, 11 компьютеров учебного класса после завершения занятий в классе превращаются в 11-процессорный кластер (около 15 Гфлоп). Создана технология объединения нескольких кластеров и вычислительных комплексов в единый многопроцессорный комплекс в рамках ГРИД-проекта.