Koneellisen laskennan historia alkoi mekaanisista tietokoneista, jotka käyttivät hammasrattaita, vipuja, kaarevia levyjä ja vastaavia laskutoimitusten suorittamiseen. Mekaaniset tietokoneet olivat tyypillisesti yhtä käyttötarkoitusta varten suunniteltu laitteita, eikä niitä voitu ohjelmoida nykyisellä tavalla. Tavallisten pöytälaskimien lisäksi tyypillisiä esimerkkejä olivat toisen maailmansodan aikana pommien, tykkien ja torpedojen suuntaamislaitteet. Kuitenkin kehitettiin myös Z1:n kaltaisia ohjelmoitavia, moottorikäyttöisiä ja mekaanisia koneita.
Mekaaniset tietokoneet korvattiin myöhemmin sähkömekaanisilla koneilla, jotka käyttivät kytkimiä ja releitä logiikan toteuttamiseen. Nämä koneet tasoittivat tietä nykyajan tietokoneille ja lopulta supertietokoneille.
ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), joka otettiin käyttöön vuonna 1945, oli ensimmäinen täysin elektroninen ohjelmoitava yleistietokone, ja sitä voidaan pitää ensimmäisenä supertietokoneena (yllä oleva kuva). ENIAC rakennettiin alun perin tykistön ammusten ja ohjusten lentoratojen laskentaan. Se sijaitsi Pennsylvanian yliopistossa ja edisti osaltaan Yhdysvaltain lämpöydinaseiden kehittämistä.
ENIACin toiminta perustui tyhjiöputkiin, ja suorituskyvyltään (noin 400 flop/s eli liukulukutoimitusta sekunnissa) se oli noin tuhat kertaa tehokkaampi kuin aiemmat sähkömekaaniset tietokoneet. Lisäksi ENIAC käytti kymmenjärjestelmää (nykyaikaisen tietokoneen binäärijärjestelmän sijaan), ja sitä ohjelmoitiin muuttamalla järjestelmän kytkentöjä kääntämällä valitsimia ja kytkemällä kaapeleita eri tavoin.
ENIACin ja sen tyhjiöputkiseuraajien jälkeen tulivat transistorijärjestelmät 1950-luvun jälkipuoliskolla. Yksi niistä, IBM:n 7090-keskuskone (ensimmäinen asennus vuonna 1959), oli suunniteltu erityisesti suurten tieteellisten ja teknisten ongelmien ratkaisemiseen.
Superlaskenta (supercomputing) -termiä käytettiin ensimmäisen kerran vuonna 1964, kun Control Data Corporation esitteli CDC 6600 -järjestelmän, jonka suunnittelijan Seymour Crayn nimestä tuli synonyymi supertietokoneille. Paranneltu versio CDC 6700 otettiin käyttöön vuonna 1969. Myöhemmin Cray lähti Control Data Corporationista, perusti oman yrityksen ja lanseerasi ikonisen Cray-1-supertietokoneen vuonna 1976.
Rinnakkaistietokoneita tutkittiin jo 1960-luvulla, mutta 1980-luvun loppuun asti suurimmassa osassa supertietokoneista oli käytössä vain yksi tai korkeintaan muutama suoritin (prosessori). Lisäksi käytetyt suorittimet oli usein suunniteltu erityisesti supertietokoneita varten. Esimerkiksi vuonna 1989 käyttöönotetussa Cray Y-MP:ssä oli kahdeksan erikoisvektorisuoritinta.
1990-luvulla supertietokoneiden perustana käytettiin yhä enemmän tavallisia suorittimia (kuten Intel x86) ja massiivista rinnakkaislaskentaa. Merkittävä virstanpylväs vuonna 1995 oli Beowulf-klusteri, joka rakennettiin yleiskomponenteista (Intel DX4 -suorittimet ja Ethernet-verkko) ja jossa oli Linux-käyttöjärjestelmä. Nykyään useimpien supertietokoneiden perustana ovat perussuorittimet, mutta suorittimien välinen verkko on suunniteltu yleensä supertietokoneita varten.
Supertietokoneiden suorituskyky on aiemmin noudattanut Mooren lakia enemmän tai vähemmän tasaisesti. Alkuperäisessä muodossaan (Intelin perustajan Gordon Mooren sanoin) Mooren laissa todetaan, että integroidun piirin transistorien tiheys tuplaantuu kahden vuoden välein, mikä tarkoittaa sitä, että myös suorituskyky tuplaantuu. Suorittimien kellotaajuus eli niiden toimintanopeus oli pitkään jatkuvassa kasvussa.
Kuitenkin koska virrankulutus ja siten myös lämmöntuotto ovat myös olleet nousussa, kellotaajuuksien kasvu on ollut pysähdyksissä noin vuodesta 2005 lähtien (kuva alla). Sen jälkeen suorituskykyä on parannettu lisäämällä useita ytimiä yhteen suorittimeen (nykyään moniydinsuorittimet ovat käytössä kaikissa laitteissa aina älypuhelimista supertietokoneisiin) ja supertietokoneen tapauksessa lisäämällä yhä useampia moniydinsuorittimia samaan tietokoneeseen. Tämän seurauksena supertietokoneiden suorituskyky on edelleen karkeasti kaksinkertaistunut aina kahden vuoden välein.
Nykyään supertietokone määritellään usein tietokoneeksi, jonka laskentateho on paljon tavallista pöytätietokonetta suurempi. Tämä määritelmä kuitenkin muuttuu jatkuvasti, sillä pöytätietokoneiden suorituskyky on myös kasvanut ja nykyaikainen kannettava tietokone on 1 000 kertaa tehokkaampi kuin Pohjoismaiden nopein supertietokone 30 vuotta sitten.
Crayn (nykyisin HPE:n tuotelinja) lisäksi supertietokoneiden yleisimpiä valmistajia ovat IBM, SGI/Silicon Graphics, Hewlett-Packard, Atos, Dell, Intel, Fujitsu, Lenovo ja Sun.
Tieteen tietotekniikan keskuksen (CSC) historia ulottuu aina vuoteen 1971, jolloin Univac 1108 -järjestelmän käyttöä varten perustettiin erityinen toimisto. Tämän yksikön tehtävänä oli hallinnoida tutkijoille tarkoitettuja suomalaisia suurteholaskennan resursseja, ja sen jälkeen sen nimi, organisaatiorakenne ja omistajuus ovat muuttuneet useaan kertaan. CSC-nimi otettiin käyttöön 1990-luvulla, ja opetus- ja kulttuuriministeriöstä tuli yhtiön ainoa omistaja. Nykyään yliopistot ja ammattikorkeakoulut omistavat osan CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy:stä.
Seuraavassa listassa on tietoa tärkeimmistä CSC:n ja sen edeltäjien operoimista järjestelmistä. Luettelo voi sisältää uusia termejä, yksiköitä ja lyhenteitä, mutta ne selitetään seuraavissa osissa.
Alla olevat kaaviot kuvaavat valittujen CSC-supertietokoneiden suorituskykyä vuosina 1993–2020. Ylempi kaavio näyttää kunkin järjestelmän laskentakapasiteetin, yksiköt ovat standardoituja suorittimia. Huomaa, että kaavio on logaritminen, mikä tarkoittaa sitä, että kasvu on eksponentiaalista, ei lineaarista.
Alempi kaavio esittää näiden järjestelmien sijoituksen Top500-listalla. Kukin kuvaaja näyttää, miten järjestelmän sijoitus on laskenut vuosien varrella. Vuonna 2020 uusin CSC:n järjestelmä oli edelleen 50 parhaan joukossa.