L’objectif initial du développement du Mark I était de fournir un outil de calcul situé dans l’université de Manchester, pour permettre aux chercheurs de prendre de l’expérience dans l’utilisation en pratique d’ordinateurs. Construit par une équipe dirigée par les ingénieurs Frederick Williams et Tom Kilburn, le Mark I sert de prototype au premier ordinateur de Ferranti : le Ferranti Mark 1. Le Mark I était également appelé Manchester Automatic Digital Machine (MADM) (« machine numérique autonome de Manchester »). Les travaux furent lancés en août 1948 et la première version fut opérationnelle en avril 1949.
Le Manchester Mark I utilisait plus de 1 300 tubes à vide et occupait une surface de la taille d’une pièce moyenne. Son système de mémoire «Williams-Kilburn tube» a été adopté par la suite par plusieurs autres systèmes informatiques anciens dans le monde.
L’innovation essentielle du Mark I est l’inclusion de registres d’index, une innovation qui facilita la lecture séquentielle par un programme d’un vecteur de mots en mémoire. C’est le premier ordinateur électronique à programmes enregistrés.
La construction d’un ordinateur à architecture de von Neumann dépendait de la disponibilité d’un support de mémoire approprié. La Small-Scale Experimental Machine (SSEM), le premier ordinateur à programme enregistré en mémoire du monde, construit par l’université de Manchester, avait démontré la viabilité de l’enregistrement du programme en mémoire et du tube de Williams, une forme primitive de mémoire informatique basée sur un tube cathodique (CRT) standard, en exécutant son premier programme en juin 1948