В період машин третього покоління з’явився також новий клас машин – супер-ЕОМ. В той час до таких машин відносили машини, які мали продуктивність в обробці операцій з плаваючою комою більше 10 MFLOPS (мегафлопс). В наші часи йдеться вже про GFLOPS (гігафлопс – 109) і TFLOPS (терафлопс - 1012).
Найбільш видатною машиною цього класу була машина Cray-1 (видатний конструктор – С.Крей), в склад якої входило 12 конвєєрних пристроїв, оперативна пам'ять мала 1 млн. 64 розрядних слів, тривалість циклу становила 50 нсек. Потім вже в 1985 р. була створена модель Cray-2, що мала продуктивність в 400 разів більшу ніж Cray-1. Головна особливість архітектури супер-ЕОМ – паралельна обробка інформації на багатьох одночасно працюючих процесорах.
В Радянському Союзі незалежно від закордонних розробок (відсутність інформації) також були створені супер-ЕОМ. Одною з них була М-10 (головний конструктор М.А.Карцев) та ПС-3000 ( Україна, головний конструктор В.В.Резанов). Вони незначно поступалися Cray-1 за продуктивністю з-за слабішої елементної бази, але мали цілу низку оригінальних архітектурних рішень, більш ефективних, ніж в Crey-1.