1938年，第一台祖思机——Z1建造完成。这是一台纯机械的机器，由成千上万的金属片和金属杆组成，靠电动马达驱动运转。与以往靠齿轮实现计算的机械设备大不相同，Z1利用了布尔代数的原理，是第一台完全采用二进制运算方式的可编程计算机。Z1从未投入实际使用，并连同图纸毁于1944年1月30日的一场空袭。
Z1在组成上已初具现代计算机的特点，主要包括控制器、存储器、运算器、输入设备（穿孔带读取器和十进制输入面板）和输出设备（十进制输出面板）5大部分。Z1计算机最大的贡献是第一次采用了二进制数。从机身侧视，可以看到下层一列列整齐的金属杆支撑着上层一叠叠整齐的金属片。靠金属片和金属杆在水平面内4个方向（前后左右）移动，它们相互作用就可以完成二进制计算。在薄钢板组装的存储器中，楚泽用一个在细孔中移动的针，指明数字“0”或“1”。他的这种选择，明显地受到莱布尼茨著作的启发，他后来发表的研究报告，副题就是“向莱布尼茨致敬”。和制表机一样，Z1也用到了穿孔技术，不过不是穿孔卡片，而是穿孔带，由35毫米电影胶卷制成。数据则由一个数字键盘敲入，计算结果用小电灯泡显示。
Z1是世界上第一台二进制可编程计算机，其设计是极富开创性的，其中许多理念都被现代计算机所沿用：
基于完全的二进制架构实现内存和处理器，引入了实现二进制计算的基本要素——逻辑门。为了用二进制数表示小数，引入浮点数表示法，如今已被纳入IEEE标准。
将数据存储和指令处理分开，这正是现代计算机的做法。在复制品中，机器大约一半由内存和穿孔带读取器构成。另一半由处理器、I/O控制台和微控制单元构成。
可编程：拥有由8条指令组成的指令集（四则运算、内存读/写、从十进制面板读入数据、将结果寄存器里的内容显示到十进制展板）。具体编程操作是用穿孔带记录8比特长的代码后传入机器（穿孔带只存储指令，数据通过按键面板输入）。代码的组成方式为两种：一是2位表示内存读写操作码、6位表示内存地址，二是以3位表示四则运算和I/O操作的操作码）。
有了明确的机器周期概念。操作被分解成一系列微指令，一个机器周期一条微指令。
从架构上看，我们今天的计算机进与1938年的祖思机一致，反而与1945年的ENIAC不同。直到后来的EDVAC报告草案，以及冯·诺依曼和图灵开发的位串行机中，才为ENIAC引进了更优雅的体系结构。
