El primer propósito del diseño de un amplificador operacional es convertir voltajes analógicos en números digitales para suma, resta, multiplicación y división. También se ha convertido en un componente básico de las computadoras analógicas. La aplicación de amplificadores operacionales ideales en el diseño de sistemas de circuitos va mucho más allá de los cálculos de suma, resta, multiplicación y división. Los amplificadores operacionales actuales, ya sea que utilicen transistores o válvulas de vacío, componentes discretos o circuitos integrados, se están acercando gradualmente a los requisitos de los amplificadores operacionales ideales. Los primeros amplificadores operacionales se diseñaron utilizando válvulas de vacío, pero hoy en día la mayoría son componentes de circuitos integrados. Sin embargo, si la necesidad de amplificadores en el sistema excede la necesidad de amplificadores de circuito integrado, a menudo se utilizan componentes discretos para implementar estos amplificadores operacionales especiales.
A finales de la década de 1960, Fairchild Semiconductor presentó el primer amplificador operacional de circuito integrado ampliamente utilizado, el modelo µA709, diseñado por Bob Widlar. Pero el 709 fue rápidamente reemplazado por el nuevo μA741, que tiene mejor rendimiento, más estabilidad y es más fácil de usar. El amplificador operacional 741 se ha convertido en un símbolo único en la historia del desarrollo de la industria microelectrónica. Después de décadas de evolución, no ha sido reemplazado. Muchos fabricantes de circuitos integrados todavía producen el 741. Hasta ahora, μA741 sigue siendo un libro de texto típico que explica los principios de los amplificadores operacionales en los departamentos de ingeniería electrónica de las universidades.