Z3 dibangun dengan 2000 relay, menerapkan panjang kata 22-bit yang beroperasi pada frekuensi jam sekitar 5 × 10 Hz. Kode program dan data disimpan pada film berlubang. Ini cukup mirip dengan mesin modern dalam beberapa hal, merintis banyak kemajuan seperti nomor titik terapung. Penggantian sistem desimal yang sulit untuk diimplementasikan (digunakan dalam desain Charles Babbage sebelumnya) dengan sistem biner yang lebih sederhana berarti bahwa mesin Z lebih mudah dibangun dan berpotensi lebih dapat diandalkan, mengingat teknologi yang tersedia pada saat itu. Z3 mungkin merupakan Turing-lengkap.
IBM