50亿美元的豪赌
全面踏入电子时代
1956年5月，从父亲手中正式接过IBM衣钵的小沃森，继续带领着IBM从机电技术穿孔制表机和真空管技术向晶体管和集成电路的方向进一步转型。在他的推动下，IBM的产品和技术更替速度飞快。在老沃森的时代，虽然也经历从机械到机电技术的转移过程，但更多的创新都是把技术放到新业务应用的研究领域。在全面进入电子时代后，真正意义的技术创新便不断出现，这些技术创新不再只是围绕“处理器”发生，而是开始出现“软件”和“记忆体”等概念。这也是小沃森为IBM第一次转型中作出的一个重要贡献。
1956年，IBM成功发明第一个磁盘存储器350（Magnetic disk），以全新的技术去补足乃至代替传统的穿孔卡作为外在的存储媒介。这个技术是所有现代磁盘存储器的祖先。其后，于1971年发明的软盘和1973年的“温盘”（Winchester disk）也是IBM在存储方面朝“微小化”发展的重要创新，并先后在20世纪80年代成为PC上的必备配置。
1957年，IBM的约翰·巴克斯（John Backus）发明的FORTRAN语言“编译器”（compiler）在计算机上开始使用，这是世界上最早出现的计算机高级程序设计语言。在此之前，所有指挥机器工作的指令都需要通过机器“认识的语言”来进行，巴克斯认为需要发明一套更接近人类使用者的语言，让使用更方便，然后通过一个编译器去把它变成机器能懂的语言。FORTRAN的出现，为普及科学和工程计算作了极大贡献，同时它也鼓励了其他计算机语言的产生，包括后来广为使用的COBOL、BASIC、PASCAL、APL以及C语言等。此外，计算机语言的出现，让更多的人能够编写软件程序，也直接衍生出后来整个独立的应用软件行业，也间接让互联网变得可能。
1957年12月，第一台完全使用晶体管技术制造的IBM 608晶体管计算器（Transitorized Calculator）被推出到商用市场，这意味着包括逻辑、内存、电源供应等所有线路完全应用晶体管技术，彻底摆脱真空管和机电技术。1959年，使用晶体管的IBM 1401数据处理系统问世，这款中型机比20世纪50年代最受欢迎的IBM 650更便宜、速度更快、更加稳定，创下了超过一万套的销售纪录，成为20世纪60年代初最受欢迎的数据处理机器。
1960年，IBM推出7000系列晶体管计算机取代700系列真空管计算机。其中为“伸展项目”（Project Stretch）而制成的超级计算机IBM 7030，当时号称是IBM 701速度的200倍。Project Stretch是IBM应美国原子能委员会的委托制造的一款超级计算机，它的设计目标是当时性能最强、速度最快的计算机，并使用了很多开创先河的概念设计，如多程序运行、先行控制、标准的输入输出设备接口、字节的定义、将较大的作业分成一系列较小而部分完成程序的流水线技术等（这些都已成为现代计算机技术最基本的概念）。只是伸展项目的研发费用大大超出预算，性能却只达到了事先承诺的70%。为此，小沃森公开宣布将伸展项目产品的价格降低30%，并且除完成原有订货外不再接受新的订货。虽然Stretch计算机的性能没有达到预期，但在伸展项目里头谈到的很多新计算机观念后来都被应用到划时代的产品S/360上，因此伸展项目可以说是为S/360后来的成功奠下了基础。而7000系列总的来说还是为IBM获得很好的收入。
进入电子领域的决定被证明是正确的，在这段时期IBM的业绩高歌猛进。1957年，IBM年收入首次超过10亿美元，达到12亿美元，进入财富30强。四年后，IBM销售额首次突破20亿美元大关，达到22亿美元，是1956年老沃森去世时的2.5倍；员工人数突破11万。这一年的5月，小沃森被IBM董事会选举为董事长兼CEO，并委任阿尔·威廉姆斯（Al Williams）为总裁，负责日常运营。
但小沃森并没有满足于7000系列和1400系列计算机的畅销带来的漂亮的财务数字。相反，他感到忧虑。他看到IBM虽然还在成长，但1959年和1960年连续两年的增幅各只有8%，比前几年的20%至37%的年成长率有所下降。他在回忆录《父亲、儿子和公司》中提到，将公司的工程部门分成大型机和小型机有它的好处，能够激发良性的内部竞争；但这个做法使得两个部门的工程师对自己的技术和产品非常“忠心”，彼此却无法合作。一件事情可能有两种做法、两套工程和两套研发班子，这导致成本也相应提高。更严重的问题是两个部门的机器互不兼容，而且互相重叠，使客户无所适从；当客户成长到了尽头，也不能从一个IBM机器转移到另一个更大的机器系列，而必须重写软件程序和更换外围设备。1960年9月，IBM有八个机器系列在销售中，而它们的结构互不兼容，就同一厂商生产八种不同型号的手机，充电器、电池、芯片、操作系统通通不一样，就连名片簿都不能互相传输。
