On peut faire remonter la première réalisation mécanique de la fonction mémoire au mécanisme à roues de la Pascaline, mécanisme dont le principe a été conservé jusqu'aux années 1950 dans les totalisateurs des tabulatrices mécanographiques.
Durant les trois premières décennies de l'ère des ordinateurs (1940-1975), des technologies très diverses ont été essayées:

Mémoires à accès direct

• technologies à relais (Bell)
• technologies à tubes électroniques (double-triode).
  On utilise pour un point mémoire un circuit multivibrateur bistable (appelé communément flip-flop).
  Cette technologie représentait un saut technologique dans la vitesse de calcul des ordinateurs de première génération. Elle avait l'inconvénient d'une fiabilité réduite et d'un coût extrêmement élevé.
• technologies de registres transistorisés.
  Directement dérivée de la mémoire à tubes électroniques, la mémoire à base de transistors a été utilisée pour les registres, tampons et autres éléments logiques maintenant intégrés dans le circuit des processeurs.
  Beaucoup plus fiable que son équivalent à tubes, elle est moins coûteuse mais sera néanmoins remplacée pour la mémoire principale par des circuits intégrés à effet de champ (MOSFET).
• mémoire à tube cathodique (tube de Williams).
  Découverte simultanément par RCA et par l'université de Manchester (UK), la mémoire utilisant la rémanence d'un tube cathodique semblait associer grande capacité, coût modéré et temps d'accès réduit. Ce fut la mémoire de choix des premiers grands ordinateurs IBM (701, 702). Cependant la fiabilité laissait sérieusement à désirer et dès 1958, cette technologie fut remplacée par celle des mémoires à tores.
• mémoire à tores de ferrite [cf.aussi panneau 12].
  Inventée au milieu des années 1950 autour du MIT de Boston (Whirlwind), cette technologie parut pendant deux décennies devoir être celle des ordinateurs. Son gros avantage était une capacité relativement grande, un temps d'accès de l'ordre de la microseconde, la permanence (maintien de l'information en l'absence d'alimentation) et la fiabilité.
  A la fin des années 1960, furent essayés des procédés industriels d'utilisation du même phénomène de mémoire magnétique (films minces, mémoires à fils). D'autre part, des essais furent menés pour fournir des mémoires de grande capacité en sacrifiant quelque peu le temps d'accès (Bulk Core Storage)

Mémoires à accès séquentiel

Lignes à retard

La technologie des lignes à retard avait fait ses preuves dans le domaine du radar. Elle s'accordait bien avec l'architecture en série des ordinateurs moyens, solution de choix dans les années 1950 pour réduire le coût des processeurs à tubes électroniques. On distingue :

• lignes à retard ultrasoniques dans un bain de mercure :
  La propagation des impulsions ultrasoniques dans un bain de mercure fut utilisée dans l'UNIVAC 1, premier ordinateur de gestion en 1950.
• lignes à retard à magnétostriction :
  D'autres constructeurs eurent recours au même principe, mais plutôt que des bains de mercure, ils utilisèrent des mémoires où les impulsions sont retardées dans des lignes à magnétostriction. La magnétostiction est la propriété de certains matériaux, par exemple le nickel, de se déformer sous l'effet d'un champ magnétique. Si on envoie une succession d'impulsions magnétiques à l'extrémité d'un fil de nickel, une suite de torsions se propagera le long de ce fil qui, rebouclé sur lui-même, constituera une mémoire.
• lignes à retard électriques :
  Elles sont constituées d'une succession de cellules self-capacité qui peuvent être à constantes localisées ou à constantes réparties. On voit sur la photo une ligne à retard à constantes localisées du Gamma 3 de Bull (1953). A droite détail. On distingue nettement les bobines de self et les capacités.

Tambours magnétiques [cf panneau 13]

Les tambours magnétiques avaient sur les mémoires précédentes un avantage incontestable de capacité (près de 100 millions d'octets), sans compter la permanence et une bonne fiabilité. Par contre le temps d'accès aux informations était important (~10 ms) et variable (de 1 à 20 ms). Les tambours purent subsister jusque 1960 (SEA CAB500), mais étaient déjà en train d'être relégués au rang de mémoire secondaire.
La mémoire à tambour est limitée par son coût (une tête et son électronique par piste), son temps d'accès (10 ms) et une relative faible densité d'enregistrement (due à la distance tête-surface).