ILLIAC I はプリンストン高等研究所(IAS)の数学者ジョン・フォン・ノイマンが編集したノイマン・アーキテクチャーに基づいている。当時の他のコンピュータとは異なり、ILLIAC I と ORDVACコンピュータは完全互換性があり、同じソフトウェアが動作した。約 2800本の真空管で構成され、大きさは長さ3m、幅0.6m、高さ2.6m、重さは4.5tである。ILLIAC Iは当時としては非常に高性能で、1956年のベル研究所に存在した全コンピュータの能力を合わせても、1台の ILLIAC I に敵わなかった。
真空管の寿命は約1年で、概算すると1日数本の真空管がダメになる勘定である。そのため、予防的保守としてマシンを毎日シャットダウンし、怪しい真空管をその時に交換する、という運用がされていた[1]。マシンは ILLIAC II が使用可能になった 1962年に現役を退いた。
ILLIAC I での成果
1955年、Lejaren Hiller と Leonard Isaacson は ILLIAC I を使って「イリアック組曲」という曲を作曲している。これはコンピュータを使って音楽を作った初期の例である。
1957年、イリノイ大学の数学者ドナルド・ギリースと物理学者ジェームズ・シュナイダーと天文学者ジョージ・マクビッティ、S.P.ワイアット、イワン・キング、ジョージ・スウェンソンは、ILLIAC I を使用して人工衛星スプートニク1号の軌道を打ち上げから二日以内に計算した。