Esimesed superarvutid kasutasid teabe töötlemiseks elektroonilise programmeerimise ja numbriliste tehingute põhikontseptsiooni. Skalaarse töötlemise tehnikat kasutades olid varased kujundused tänapäevaste standardite järgi väga lihtsad. Iga arvuti suutis korraga töödelda ainult ühte andmeüksust, kasutades kas integraalsete andmetüüpide või ujukomaarvude kontseptsiooni. Integraalsed andmetüübid arvutiteaduse metoodikas esindavad protsessi moodustamiseks matemaatiliste täisarvude piiratud alamhulka. Ujukomameetod on süsteem, milles bittide jada esindab ratsionaalarvu.
Mõned teised esimesed superarvutid kasutasid aga andmetöötluseks vektorprotsessoreid. See uus keskprotsessori (CPU) konstruktsioon võimaldas kasutajatel teha korraga mitme matemaatilise võrrandi toiminguid. Põhimõtteliselt suutis see rakendada skalaarset töötlemismeetodit palju keerukamal tasemel. See tehnika oli 1980ndatel teadusliku andmetöötlusega väga harjunud, kuid kadus paremate protsessorite ja paralleeltöötluse tulekuga. Paralleeltöötlus, mis kasutab tuhandeid protsessoreid, sai kaasaegsete superarvutite aluseks.
Kuigi toasuurused arvutid olid eksisteerinud alates 1940. aastatest, hakkasid teadlased esimeste superarvutite väljatöötamiseks disainikontseptsiooni täielikult ära kasutama alles 1960. aastatel. Esimeste superarvutite väljatöötamise peamine teadlane oli Seymour Cray ettevõttest Control Data Corporation. Pärast mitme projekti loomist lahkus ta 1980. aastal ettevõttest, et asutada sõltumatu disainifirma Cray Research. Tema superarvutite disainilahendused kontrollisid turgu mitu aastat enne superarvutituru massilist krahhi 1990. aastatel ja tema surma 1996. aastal.
Kõige esimeseks superarvutiks peetud Cray-1™ süsteem paigaldati 1976. aastal Los Alamose riiklikus laboris. Sel ajal hoidis selle kiirus maailmarekordit 160 miljonit operatsiooni sekundis, tuntud ka kui megaflops. See sisaldas ainult 8 megabaiti mälu. Üks suuremaid edusamme, mis muutis arvuti vastupidavaks ja võimsaks, oli aga selle disain, mille puhul kasutati kuni 1.22 m pikkuseid juhtmeid. Lisaks kasutati jahutussüsteemis freooni, mis hoidis ära ülekuumenemise.
Veidi hiljem hankis Euroopa Keskmise ulatusega ilmaennustuste keskus (ECMWF) järgmise põlvkonna superarvuti Cray 1-A™. See oli varustatud süsteemiga, mis võimaldas 10-päevast prognoosi töödelda viie tunniga. Enne seda superarvutit kulus ECMWF-i kasutataval süsteemil sama pikkusega prognooside töötlemiseks 12 päeva. Selle installiga juurdus superarvuti kui peamise tööriista ajastu, muutes maailma igaveseks.