Basile Bouchonได้พัฒนาการควบคุมเครื่องทอผ้าโดยการเจาะรูบนเทปกระดาษในปี 1725 การออกแบบนี้ได้รับการปรับปรุงโดย Jean-Baptiste Falcon ผู้ช่วยของเขา และโดยJacques Vaucanson [ ^{5 ] แม้ว่า}การปรับปรุงเหล่านี้จะควบคุมรูปแบบการทอได้แล้ว แต่ก็ยังคงต้องมีผู้ช่วยในการใช้งานกลไกอยู่ดี

ในปี พ.ศ. 2347 โจเซฟ มารี จาการ์ดได้สาธิตกลไกเพื่อทำให้การทำงานของเครื่องทอผ้าเป็นไปโดยอัตโนมัติ การ์ดเจาะรูหลายใบถูกเชื่อมต่อเป็นโซ่ที่มีความยาวเท่าใดก็ได้ การ์ดแต่ละใบมีคำสั่งสำหรับ การยก และลดเส้นด้ายยืน (shedding ) และการเลือกกระสวยสำหรับการผ่านเพียงครั้งเดียว^{[ 6 ]}

เซมยอน คอร์ซาคอฟได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่เสนอให้ใช้บัตรเจาะรูในด้านสารสนเทศเพื่อจัดเก็บและค้นหาข้อมูล คอร์ซาคอฟประกาศวิธีการและเครื่องจักรใหม่ของเขาในเดือนกันยายน พ.ศ. 2475 ^{[ 7 ]}

ชาร์ลส์ แบ็บเบจเสนอให้ใช้ "บัตรตัวเลข" ซึ่ง "เจาะรูไว้บางส่วนและตั้งอยู่ตรงข้ามกับคันโยกที่เชื่อมต่อกับชุดล้อตัวเลข ... เมื่อเลื่อนไปข้างหน้า พวกเขาจะดันคันโยกที่อยู่ตรงข้ามกับที่ไม่มีรูบนบัตร และด้วยเหตุนี้จึงถ่ายโอนตัวเลขนั้นพร้อมกับสัญลักษณ์" ในคำอธิบายเกี่ยวกับคลังเก็บของเครื่องคำนวณ^{[ 8 ]}ไม่มีหลักฐานว่าเขาได้สร้างตัวอย่างที่ใช้งานได้จริง

ในปี พ.ศ. 2424 Jules Carpentierได้พัฒนาระบบการบันทึกและเล่นซ้ำการแสดงบนฮาร์โมเนียมโดยใช้บัตรเจาะรู ระบบนี้เรียกว่าMélographe Répétiteurและอธิบายว่า "มันบันทึกดนตรีธรรมดาที่เล่นบนแป้นพิมพ์ ' dans le langage de Jacquard ' " [ ^{9 ]}นั่นคือเป็นรูที่เจาะในชุดของบัตร ในปี พ.ศ. 2430 Carpentier ได้แยกกลไกออกเป็นMelograph ซึ่ง ^{บันทึก}การกดแป้นของผู้เล่น และMelotropeซึ่งเล่นดนตรี^{[ 10 ] [ 11 ]}

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 1800 เฮอร์แมน โฮลเลอริธได้สร้างวิธีการบันทึกข้อมูลลงบนสื่อที่เครื่องจักรสามารถอ่านได้^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}โดยพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลข้อมูลด้วยบัตรเจาะรูสำหรับ สำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกาใน ปี1890 ^{[ 16 ]}ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจส่วนหนึ่งจาก เทคโนโลยีการทอ ผ้าแบบจาการ์ดและจากภาพถ่ายเจาะรู ของรถไฟ ^{[ 17 ]}ภาพถ่ายเจาะรูเป็นวิธีที่รวดเร็วสำหรับพนักงานตรวจตั๋วในการทำเครื่องหมายตั๋วพร้อมคำอธิบายของผู้ซื้อตั๋ว (เช่น เตี้ยหรือสูง ผมสีเข้มหรือสีอ่อน) ^{[ 17 ]}มีการใช้เพื่อลดการทุจริตตั๋ว เนื่องจากพนักงานตรวจตั๋วสามารถ "อ่าน" รูที่เจาะเพื่อรับคำอธิบายพื้นฐานของบุคคลที่ซื้อตั๋วได้^{[ 17 ]}

เครื่องคำนวณของ Hollerith อ่านและสรุปข้อมูลที่เก็บไว้ในบัตรเจาะรู และเริ่มนำมาใช้ในการประมวลผลข้อมูลของรัฐบาลและเชิงพาณิชย์ ในตอนแรก เครื่องจักร ไฟฟ้าเชิงกล เหล่านี้ ทำได้เพียงนับรู แต่ในช่วงทศวรรษ 1920 ก็มีหน่วยที่สามารถดำเนินการคำนวณเลขคณิตขั้นพื้นฐานได้^{[ 18 ] : 124}

Hollerith ก่อตั้งบริษัท Tabulating Machine Company (1896) ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่บริษัทที่ควบรวมกิจการผ่านการซื้อหุ้นเพื่อก่อตั้งบริษัทที่ห้า คือComputing-Tabulating-Recording Company (CTR) ในปี 1911 ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นInternational Business Machines Corporation (IBM) ในปี 1924 บริษัทอื่นๆ ที่เข้าสู่ธุรกิจบัตรเจาะรู ได้แก่The Tabulator Limited (สหราชอาณาจักร, 1902), Deutsche Hollerith-Maschinen Gesellschaft mbH (Dehomag) (เยอรมนี, 1911), Powers Accounting Machine Company (สหรัฐอเมริกา, 1911), Remington Rand (สหรัฐอเมริกา, 1927) และHW Egli Bull (ฝรั่งเศส, 1931) ^{[ 19 ]} บริษัทเหล่านี้และบริษัทอื่นๆ ผลิตและทำการตลาดบัตรเจาะรูและ เครื่องบันทึกหน่วยต่างๆสำหรับการสร้าง การจัดเรียง และการคำนวณบัตรเจาะรู แม้หลังจากการพัฒนาคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ในช่วงทศวรรษ 1950

ทั้ง IBM และ Remington Rand ต่างผูกการซื้อบัตรเจาะรูเข้ากับการเช่าเครื่องจักร ซึ่งเป็นการละเมิดพระราชบัญญัติต่อต้านการผูกขาด Clayton ของสหรัฐอเมริกาในปี 1914 ในปี 1932 รัฐบาลสหรัฐฯ ได้ฟ้องร้องทั้งสองบริษัทในประเด็นนี้ Remington Rand ยอมความอย่างรวดเร็ว IBM มองว่าธุรกิจของตนเป็นการให้บริการ และบัตรเจาะรูเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องจักร IBM ต่อสู้จนถึงศาลฎีกาและแพ้คดีในปี 1936 ศาลตัดสินว่า IBM สามารถกำหนดคุณสมบัติของบัตรได้เท่านั้น^{[ 20 ] [ 21 ] : 300–301}

“ภายในปี พ.ศ. 2480  ... IBM มีเครื่องพิมพ์ 32 เครื่องทำงานอยู่ที่ Endicott รัฐนิวยอร์ก โดยทำการพิมพ์ ตัด และเรียง บัตรเจาะรู 5 ถึง 10 ล้านใบทุกวัน” ^{[ 22 ]}บัตรเจาะรูยังถูกใช้เป็นเอกสารทางกฎหมาย เช่นเช็คของรัฐบาลสหรัฐฯ^{[ 23 ]}และพันธบัตรออมทรัพย์^{[ 24 ]}

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองอุปกรณ์บัตรเจาะรูถูกใช้โดยฝ่ายสัมพันธมิตรในความพยายามบางส่วนในการถอดรหัส การสื่อสาร ของฝ่ายอักษะดูตัวอย่างเช่นสำนักงานกลางในออสเตรเลีย ที่Bletchley Parkในอังกฤษ "  มีการผลิตบัตรเจาะรูประมาณ 2 ล้านใบต่อสัปดาห์ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงขนาดที่แท้จริงของส่วนนี้ของการดำเนินงาน" ^{[ 25 ]}ในนาซีเยอรมนี บัตรเจาะรูถูกใช้สำหรับการสำรวจสำมะโนประชากรของภูมิภาคต่างๆ และวัตถุประสงค์อื่นๆ^{[ 26 ] [ 27 ]} (ดูIBM และการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ )

เทคโนโลยีบัตรเจาะรูได้รับการพัฒนาให้เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประมวลผลข้อมูลทางธุรกิจ ภายในปี 1950 บัตรเจาะรูได้แพร่หลายในอุตสาหกรรมและภาครัฐ คำเตือนที่ว่า "ห้ามพับม้วนหรือทำให้เสียหาย" ซึ่งปรากฏบนบัตรเจาะรูบางใบที่แจกจ่ายเป็นเอกสาร เช่น เช็คและใบแจ้งค่าสาธารณูปโภคเพื่อส่งคืนสำหรับการประมวลผล กลายเป็นคำขวัญสำหรับยุค หลัง สงครามโลกครั้งที่สอง^{[ 28 ] [ 29 ]}

ในปี พ.ศ. 2499 ^{[ 30 ]} IBM ได้ลงนามในคำสั่งยินยอมซึ่งกำหนดให้ IBM จะต้องมีกำลังการผลิตบัตรเจาะรูไม่เกินครึ่งหนึ่งในสหรัฐอเมริกาภายในปี พ.ศ. 2505 การตัดสินใจของ โทมัส วัตสัน จูเนียร์ในการลงนามในคำสั่งนี้ ซึ่ง IBM มองว่าข้อกำหนดเกี่ยวกับบัตรเจาะรูเป็นจุดสำคัญที่สุด ได้ทำให้การถ่ายโอนอำนาจจากโทมัส วัตสัน ซีเนียร์ มาสู่ เขา เสร็จสมบูรณ์ ^{[ 21 ]}

Univac UNITYPERได้นำเทปแม่เหล็กมาใช้สำหรับการป้อนข้อมูลในช่วงทศวรรษ 1950 ในช่วงทศวรรษ 1960 บัตรเจาะรูค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเทปแม่เหล็ก ในฐานะวิธี การจัดเก็บข้อมูล หลัก เนื่องจากมีคอมพิวเตอร์ที่ดีกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าออกมาMohawk Data Sciencesได้แนะนำเครื่องเข้ารหัสเทปแม่เหล็กในปี 1965 ซึ่งเป็นระบบที่วางจำหน่ายเพื่อทดแทนเครื่องเจาะรู และประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง บัตรเจาะรูยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการป้อนทั้งข้อมูลและโปรแกรมคอมพิวเตอร์จนถึงกลางทศวรรษ 1980 เมื่อการรวมกันของการจัดเก็บข้อมูลดิสก์แม่เหล็ก ที่มีต้นทุนต่ำกว่า และเทอร์มินัลแบบโต้ตอบราคาไม่แพงบนมินิคอมพิวเตอร์ ราคาถูกกว่า ทำให้บัตรเจาะรูล้าสมัยสำหรับบทบาทเหล่านี้เช่นกัน^{[ 31 ] : 151}อย่างไรก็ตาม อิทธิพลของบัตรเจาะรูยังคงอยู่ผ่านแบบแผนมาตรฐานและรูปแบบไฟล์จำนวนมาก เทอร์มินัลที่เข้ามาแทนที่บัตรเจาะรูเช่นIBM 3270 แสดง ข้อความ 80 คอลัมน์ในโหมดข้อความเพื่อให้เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์ที่มีอยู่ โปรแกรมบางโปรแกรมยังคงใช้รูปแบบการจัดวางข้อความ 80 คอลัมน์ แม้ว่าจะมีจำนวนน้อยลงเรื่อยๆ เนื่องจากระบบใหม่ๆ ใช้ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิกที่มีแบบอักษรที่มีความกว้างแปรผันได้

เฮอร์แมน โฮลเลอริธได้รับสิทธิบัตรสามฉบับ^{[ 39 ]}ในปี พ.ศ. 2432 สำหรับเครื่องคำนวณ แบบอิเล็กโทรเมคานิ ก ส์ สิทธิบัตรเหล่านี้อธิบายถึงเทปกระดาษและการ์ดสี่เหลี่ยมผืนผ้าเป็นสื่อบันทึกที่เป็นไปได้ การ์ดที่แสดงในสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาหมายเลข 395,781ลงวันที่ 8 มกราคม ถูกพิมพ์ด้วยแม่แบบและมีตำแหน่งรูเรียงอยู่ใกล้ขอบ เพื่อให้ พนักงานตรวจ ตั๋วรถไฟ สามารถเจาะได้ โดยส่วนตรงกลางสงวนไว้สำหรับคำอธิบายที่เขียน โฮลเลอริธได้รับแรงบันดาลใจจากตั๋วรถไฟที่ช่วยให้พนักงานตรวจตั๋วสามารถเข้ารหัสคำอธิบายคร่าวๆ ของผู้โดยสารได้: ^{[ 18 ] : 15}

ตอนนั้นฉันเดินทางไปทางตะวันตก และฉันมีตั๋วที่ฉันคิดว่าเรียกว่าตั๋วแบบเจาะรู ... พนักงานตรวจตั๋ว ... เจาะรูเพื่อระบุรายละเอียดของแต่ละคน เช่น ผมสีอ่อน ตาสีเข้ม จมูกใหญ่ เป็นต้น ดังนั้น คุณจะเห็นว่าฉันแค่เจาะรูถ่ายรูปแต่ละคนเท่านั้น

เมื่อการใช้เครื่องเจาะตั๋วพิสูจน์แล้วว่าเหนื่อยและมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด Hollerith จึงพัฒนาเครื่องเจาะแบบแพนโทกราฟ "แป้นพิมพ์" ซึ่งมีแผนภาพขยายของบัตรที่ระบุตำแหน่งของรูที่จะเจาะ สามารถวางกระดานอ่านที่พิมพ์ไว้ใต้บัตรที่จะอ่านด้วยตนเองได้^{[ 35 ] : 43}

โฮ ลเลอริธได้จินตนาการถึงขนาดการ์ดหลายขนาด ในบทความที่เขาเขียนอธิบายระบบที่เขาเสนอสำหรับการจัดทำตารางสำมะโนประชากรของสหรัฐอเมริกา ในปี 1890 โฮลเลอริธแนะนำว่าการ์ดขนาด3 x 5 + 1/2นิ้ว (7.6 x 14.0 ซม.)ที่ทำจากกระดาษมะนิลา "จะเพียงพอต่อวัตถุประสงค์ทั่วไปทั้งหมด" ^{[ 40 ]}การ์ดที่ใช้ในการสำมะโนประชากรปี 1890 มีรูทรงกลม 12 แถว และ 24 คอลัมน์ สามารถดูกระดานอ่านสำหรับการ์ดเหล่านี้ได้ที่เว็บไซต์ประวัติศาสตร์การคำนวณของมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย[ 41 ] ในบางจุด ขนาด 3 + 1/4 x 7 + 3/8 นิ้ว^{( 83 x} 187 มม. )กลายเป็นขนาดการ์ดมาตรฐานนี่คือขนาดของธนบัตรกระดาษที่ใช้ในขณะนั้น ระหว่าง ปี 1862–1923 ^{[ 42 ]}ขนาดนี้จำเป็นต้องใช้เพื่อให้สามารถใช้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบธนาคารที่มีอยู่สำหรับบัตรเจาะรูจำนวน 60,000,000 ใบที่จะนำมาใช้ทั่วประเทศ^{[ 41 ]}  

ระบบดั้งเดิมของ Hollerith ใช้ระบบการเข้ารหัสเฉพาะกิจสำหรับแต่ละแอปพลิเคชัน โดยกำหนดความหมายเฉพาะให้กับกลุ่มของรู เช่น เพศหรือสถานภาพสมรส เครื่องคำนวณของเขามีตัวนับมากถึง 40 ตัว แต่ละตัวมีหน้าปัดที่แบ่งออกเป็น 100 ช่อง พร้อมเข็มชี้สองเข็ม เข็มหนึ่งจะก้าวไปหนึ่งหน่วยทุกครั้งที่มีการนับ อีกเข็มหนึ่งจะก้าวไปหนึ่งหน่วยทุกครั้งที่หน้าปัดอีกอันหมุนครบหนึ่งรอบ การจัดเรียงนี้ทำให้สามารถนับได้ถึง 9,999 ในระหว่างการคำนวณ ตัวนับจะถูกกำหนดรูเฉพาะ หรือใช้ตรรกะรีเลย์ ในการกำหนด รูหลายรูรวมกัน^{[ 40 ]}

การออกแบบในภายหลังนำไปสู่การ์ดที่มีสิบแถว แต่ละแถวกำหนดค่าตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9 และ 45 คอลัมน์^{[ 43 ]} การ์ดนี้มีช่องสำหรับบันทึกตัวเลขหลายหลักที่เครื่องคำนวณสามารถบวกกันได้ แทนที่จะใช้การ์ดนับแบบเดิม การ์ดเจาะรู 45 คอลัมน์ของ Hollerith มีภาพประกอบอยู่ในหนังสือThe application of the Hollerith Tabulating Machine to Brown's Tables of the MoonของComrie ^{[ 44 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1920 ลูกค้าต้องการจัดเก็บข้อมูลมากขึ้นบนบัตรเจาะรูแต่ละใบ ในปี 1927 ^{[ 45 ]}โทมัส เจ.  วัตสัน ซีเนียร์ หัวหน้าของ IBM ได้ขอให้นักประดิษฐ์ชั้นนำสองคนของเขาได้แก่แคลร์ ดี. เลคและเจ. รอยเดน เพียร์ซพัฒนาวิธีการเพิ่มความจุข้อมูลโดยไม่ต้องเพิ่มขนาดของบัตรเจาะรู^{[ 46 ]}เพียร์ซต้องการคงรูทรงกลมและ 45 คอลัมน์ไว้ แต่ให้แต่ละคอลัมน์สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากขึ้น ในขณะที่เลคเสนอให้ใช้รูสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งสามารถเว้นระยะห่างได้แน่นขึ้น ทำให้มี 80 คอลัมน์ต่อบัตรเจาะรู ซึ่งเพิ่มความจุเกือบสองเท่าของรูปแบบเดิม^{[ 47 ]}วัตสันเลือกวิธีแก้ปัญหาหลังนี้ ซึ่งเปิดตัวในชื่อThe IBM Cardส่วนหนึ่งเป็นเพราะมันเข้ากันได้กับการออกแบบแท็บเลเตอร์ที่มีอยู่ และส่วนหนึ่งเป็นเพราะสามารถได้รับการคุ้มครองโดยสิทธิบัตรและทำให้บริษัทได้เปรียบอย่างชัดเจน^{[ 48 ]}และเพราะ "คู่แข่งที่ใช้การตรวจจับรูแบบกลไกจะพบว่าเป็นการยากที่จะเปลี่ยนแปลง" ^{[ 45 ]}  

รูปแบบ การ์ด ของIBM ^{[ 49 ]} ซึ่งเปิด ตัวในปี พ.ศ. 2461 มีรูสี่เหลี่ยมผืนผ้า 80 คอลัมน์ และ 10 แถว^{[ 50 ]}ขนาดการ์ดคือ7 + 3/8 x 3 + 1/4นิ้ว (187 x 83 มม.)การ์ดทำจากวัสดุเรียบ หนา 0.007 นิ้ว (180 ไมโครเมตร)มีการ์ดประมาณ 143 ใบต่อนิ้ว ( 56 ใบ /ซม . ) ในปี พ.ศ. 2473 รูปแบบ การ์ดของ IBMมีรูสี่เหลี่ยมผืนผ้า 80 คอลัมน์ และ 12 แถว โดยเพิ่มอีก 2 แถวที่ด้านบนของการ์ดสำหรับการเข้ารหัสตัวอักษร^{[ 45 ]}ในปี พ.ศ. 2507 IBM เปลี่ยนจากมุมเหลี่ยมเป็นมุมโค้งมน^{[ 51 ]}โดยทั่วไปจะบรรจุในกล่องละ 2,000 ใบ^{[ 52 ]}หรือเป็นการ์ดแบบต่อเนื่องบัตรแบบต่อเนื่องสามารถมีการกำหนดหมายเลขและเจาะรูไว้ล่วงหน้าเพื่อการควบคุมเอกสาร (เช่น เช็ค) ^{[ 53 ]}  

เดิมทีออกแบบมาเพื่อบันทึกคำตอบของคำถามใช่-ไม่ใช่ ต่อ มาได้เพิ่ม การรองรับตัวเลขตัวอักษร และอักขระพิเศษโดยใช้คอลัมน์และโซน ตำแหน่งสามตำแหน่งบนสุดของคอลัมน์เรียกว่าตำแหน่งเจาะโซนได้แก่ 12 (บนสุด) 11 และ 0 (0 อาจเป็นการเจาะโซนหรือการเจาะตัวเลขก็ได้) ^{[ 54 ]}สำหรับข้อมูลทศนิยม ตำแหน่งสิบตำแหน่งล่างเรียกว่าตำแหน่งเจาะตัวเลขได้แก่ 0 (บนสุด) ถึง 9 ^{[ 54 ]}สามารถระบุเครื่องหมายทางคณิตศาสตร์สำหรับฟิลด์ทศนิยมได้โดยการเจาะคอลัมน์ขวาสุดของฟิลด์ด้วยการเจาะโซน: 12 สำหรับบวก 11 สำหรับลบ (CR) สำหรับ เงิน ปอนด์สเตอร์ลิงก่อนการเปลี่ยนระบบเป็นทศนิยมคอลัมน์เพนนีจะแสดงค่าตั้งแต่ศูนย์ถึงสิบเอ็ด; 10 (บนสุด) 11 จากนั้น 0 ถึง 9 ดังข้างต้นสามารถเจาะเครื่องหมายทางคณิตศาสตร์ในคอลัมน์ชิลลิง ที่อยู่ติดกันได้ ^{[ 55 ] : 9}การเจาะโซนมีประโยชน์อื่นๆ ในการประมวลผล เช่น การระบุมาสเตอร์การ์ด^{[ 56 ]}

แผนภาพ: ^{[ 57 ]}

 _______________________________________________ / &-0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQR/STUVWXYZ 12| x xxxxxxxxx 11| x xxxxxxxxx 0| x xxxxxxxxx 1| xxxx 2| xxxx 3| x x x x 4| x x x x 5| x x x x 6| x x x x 7| x x x x 8| x x x x 9| x x x x |________________________________________________ 

Note: The 11 and 12 zones were also called the X and Y zones, respectively.

In 1931, IBM began introducing upper-case letters and special characters (Powers-Samas had developed the first commercial alphabetic punched card representation in 1921).^{[58][59][nb 1]} The 26 letters have two punches (zone [12, 11, 0] + digit [1–9]). The languages of Germany, Sweden, Denmark, Norway, Spain, Portugal and Finland require up to three additional letters; their punching is not shown here.^[60]:88–90 Most special characters have two or three punches (zone [12, 11, 0, or none] + digit [2–7] + 8); a few special characters were exceptions: "&" is 12 only, "-" is 11 only, and "/" is 0 + 1). The space character has no punches.^[60]:38 The information represented in a column by a combination of zones [12, 11, 0] and digits [0–9] is dependent on the use of that column. For example, the combination "12-1" is the letter "A" in an alphabetic column, a plus-signed digit "1" in a signed numeric column, or an unsigned digit "1" in a column where the "12" has some other use. The introduction of EBCDIC in 1964 defined columns with as many as six punches (zones [12, 11, 0, 8, 9] + digit [1–7]). IBM and other manufacturers used many different 80-column card character encodings.^[61][62] A 1969 American National Standard defined the punches for 128 characters and was named the Hollerith Punched Card Code (often referred to simply as Hollerith Card Code), honoring Hollerith.^[60]:7

For some computer applications, binary formats were used, where each hole represented a single binary digit (or "bit"), every column (or row) is treated as a simple bit field, and every combination of holes is permitted.

ตัวอย่างเช่น บนIBM 701 ^{[ 63 ]}และIBM 704 [ ^{64 ] ข้อมูล}การ์ดจะถูกอ่านโดยใช้IBM 711เข้าสู่หน่วยความจำในรูปแบบไบนารีแถว สำหรับแต่ละแถว 12 แถวของการ์ด จะอ่านคอลัมน์ 72 คอลัมน์จากทั้งหมด 80 คอลัมน์ โดยข้ามอีก 8 คอลัมน์ ลงใน คำ 36 บิต สอง คำ ซึ่งต้องใช้ 864 บิตในการจัดเก็บการ์ดทั้งหมด แผงควบคุมจะใช้ในการเลือกคอลัมน์ 72 คอลัมน์ที่จะอ่าน ซอฟต์แวร์จะแปลงข้อมูลนี้ให้เป็นรูปแบบที่ต้องการ ธรรมเนียมอย่างหนึ่งคือการใช้คอลัมน์ที่ 1 ถึง 72 สำหรับข้อมูล และคอลัมน์ที่ 73 ถึง 80 สำหรับหมายเลขการ์ดตามลำดับ ดังแสดงในภาพด้านบนของการ์ดเจาะรูสำหรับ FORTRAN การ์ดที่มีหมายเลขดังกล่าวสามารถจัดเรียงโดยเครื่องจักรได้ ดังนั้นหากสำรับการ์ดตกหล่น เครื่องจัดเรียงก็สามารถใช้เพื่อจัดเรียงกลับให้เป็นระเบียบได้ รูปแบบนี้ยังคงถูกนำมาใช้ในภาษา FORTRAN แม้ในระบบรุ่นต่อมาที่สามารถอ่านข้อมูลได้ครบทั้ง 80 คอลัมน์ก็ตาม

เครื่องอ่านการ์ด IBM รุ่น 3504, 3505และหน่วยมัลติฟังก์ชัน 3525 ใช้รูปแบบการเข้ารหัสที่แตกต่างกันสำหรับข้อมูลไบนารีคอลัมน์ หรือที่เรียกว่าภาพการ์ดโดยแต่ละคอลัมน์จะถูกแบ่งออกเป็นสองแถว แถวละ 6 (12–3 และ 4–9) และเข้ารหัสเป็นไบต์ 8 บิตสองไบต์ โดยช่องว่างในแต่ละกลุ่มจะถูกแทนด้วยบิตที่ 2 ถึง 7 ( การนับบิต MSbโดยบิตที่ 0 และ 1 ไม่ได้ใช้งาน) ในไบต์ที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งต้องใช้ไบต์ 8 บิตจำนวน 160 ไบต์ หรือ 1280 บิต เพื่อจัดเก็บข้อมูลการ์ดทั้งหมด^{[ 65 ]}

เพื่อช่วยเหลือมนุษย์ที่ต้องจัดการกับบัตรเจาะรู เครื่องเจาะบัตร IBM รุ่น 026 และต่อมาคือรุ่น 029 และ 129 สามารถพิมพ์ข้อความที่มนุษย์อ่านได้เหนือแต่ละคอลัมน์ทั้ง 80 คอลัมน์ได้

เพื่อเป็นการเล่นตลก อาจมีการสร้างบัตรเจาะรูโดยให้ตำแหน่งเจาะทุกตำแหน่งมีรูบัตรเจาะรู แบบนี้ ขาดความแข็งแรงทางโครงสร้างและมักจะงอและติดขัดอยู่ภายในเครื่อง^{[ 66 ]}

รูปแบบบัตรเจาะรู 80 คอลัมน์ของ IBM ครองตลาดอุตสาหกรรม และเป็นที่รู้จักกันในชื่อบัตร IBMแม้ว่าจะมีบริษัทอื่นผลิตบัตรและอุปกรณ์สำหรับประมวลผลก็ตาม^{[ 67 ]}

รูปแบบบัตรเจาะรูที่พบได้บ่อยที่สุดรูปแบบหนึ่งคือ รูปแบบบัตร IBM 5081 ซึ่งเป็นรูปแบบอเนกประสงค์ที่ไม่มีการแบ่งช่องข้อมูล รูปแบบนี้มีตัวเลขพิมพ์อยู่บนบัตรตรงกับตำแหน่งการเจาะของตัวเลขในแต่ละคอลัมน์ทั้ง 80 คอลัมน์ ผู้ผลิตบัตรเจาะรูรายอื่น ๆ ก็ผลิตบัตรที่มีรูปแบบและหมายเลขเดียวกันนี้เช่นกัน

มีการ์ดแบบยาวที่มีรอยบากอยู่ทั้งสองด้าน ซึ่งเมื่อฉีกออกแล้วจะเหลือการ์ดที่มี 80 คอลัมน์ การ์ดที่ฉีกออกนี้เรียกว่า การ์ดส่วนที่เหลือ (stub card )

การ์ด 80 คอลัมน์มีจำหน่ายโดยมีการทำเครื่องหมายที่ปลายทั้งสองด้าน ทำให้ได้ทั้งการ์ดสั้นและการ์ดสั้นเมื่อฉีกออก การ์ดสั้นสามารถประมวลผลได้ด้วยเครื่อง IBM อื่นๆ^{[ 53 ] [ 68 ]}ความยาวทั่วไปของการ์ดสั้นคือ 51 คอลัมน์ การ์ดสั้นใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการแท็ก ฉลาก หรือสำเนาคาร์บอน^{[ 53 ]}

ตามข้อมูลจากคลังข้อมูลของ IBM: แผนกจัดหาอุปกรณ์ของ IBM ได้แนะนำ Port-A-Punch ในปี 1958 ให้เป็นวิธีการเจาะรูบนบัตรเจาะรูของ IBM ที่ทำรอยไว้เป็นพิเศษได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ออกแบบมาให้พกพาสะดวก Port-A-Punch ทำให้สามารถสร้างเอกสารบัตรเจาะรูได้ทุกที่ ผลิตภัณฑ์นี้มีจุดประสงค์เพื่อการบันทึกข้อมูล ณ จุดเกิดเหตุ เช่น การตรวจนับสินค้าคงคลัง ใบสั่งงาน และแบบสำรวจทางสถิติ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเขียนหรือพิมพ์เอกสารต้นฉบับล่วงหน้า^{[ 69 ]}

• 
  ไอบีเอ็ม พอร์ต-อะ-พันช์
• 
  การ์ด Port-A-Punch ของ FORTRAN คำสั่งคอมไพเลอร์ "SQUEEZE" ลบช่องว่างสลับแถวออกจากข้อมูลที่ป้อนเข้ามา
• 
  พอร์ตอะพันช์

ในปี พ.ศ. 2512 IBM ได้แนะนำรูปแบบการ์ดแบบใหม่ที่มีขนาดเล็กกว่าและมีรูทรงกลม 96 คอลัมน์ พร้อมกับคอมพิวเตอร์ธุรกิจระดับล่างIBM System/3  การ์ดเหล่านี้มี รูทรงกลมขนาดเล็กเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. ซึ่งเล็กกว่ารูในเทปกระดาษ ข้อมูลจะถูกจัดเก็บใน รูปแบบ BCD 6 บิตโดยมีสามแถว แถวละ 32 ตัวอักษร หรือEBCDIC 8 บิต ในรูปแบบนี้ แต่ละคอลัมน์ของชั้นบนสุดจะถูกรวมเข้ากับแถวเจาะรูสองแถวจากชั้นล่างสุดเพื่อสร้างไบต์ 8 บิต และชั้นกลางจะถูกรวมเข้ากับแถวเจาะรูอีกสองแถว ดังนั้นการ์ดแต่ละใบจึงมีข้อมูลไบนารีโค้ด 8 บิตต่อไบต์จำนวน 64 ไบต์^{[ 70 ]}เช่นเดียวกับการ์ด 80 คอลัมน์ ข้อความที่อ่านได้จะถูกพิมพ์ในส่วนบนของการ์ด นอกจากนี้ยังมีแถวที่สี่จำนวน 32 ตัวอักษรที่สามารถพิมพ์ได้ รูปแบบนี้ไม่เคยถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย ซอฟต์แวร์นี้ใช้งานได้เฉพาะกับ IBM เท่านั้น แต่พวกเขาไม่ได้ให้การสนับสนุนบนอุปกรณ์อื่นใดนอกเหนือจาก System/3 ซึ่งต่อมาก็ถูกแทนที่อย่างรวดเร็วด้วยระบบป้อนข้อมูล IBM 3740 ในปี 1973 ที่ใช้ฟลอปปี้ดิสก์ขนาด 8นิ้ว

อย่างไรก็ตาม รูปแบบดังกล่าวถูกนำกลับมาใช้ใหม่ในปี 1978 เมื่อ IBM นำกลไกนี้มาใช้ซ้ำในตู้เอทีเอ็มIBM 3624 ในฐานะเครื่องพิมพ์ใบเสร็จแบบพิมพ์อย่างเดียว

รูปแบบการ์ดของ Powers/Remington Rand ในตอนแรกนั้นเหมือนกับของ Hollerith คือมี 45 คอลัมน์และรูทรงกลม ในปี พ.ศ. 2473 Remington Randได้ก้าวข้ามรูปแบบ 80 คอลัมน์ของ IBM จากปี พ.ศ. 2461 โดยการเข้ารหัสอักขระสองตัวในแต่ละคอลัมน์ทั้ง 45 คอลัมน์ทำให้เกิดสิ่งที่ปัจจุบันเรียกกันทั่วไปว่าการ์ด 90 คอลัมน์^{[ 31 ] : 142}การ์ดแต่ละใบมีแถวหกแถวสองชุด แถวในแต่ละชุดมีหมายเลขกำกับ 0, 1/2, 3/4, 5/6, 7/8 และ 9 ตัวเลขคู่ในคู่จะถูกสร้างขึ้นโดยการรวมรูเจาะนั้นกับรูเจาะ 9 ตัวอักษรและอักขระพิเศษใช้รูเจาะสามรูขึ้นไป^{[ 71 ] [ 72 ]} 

บริษัท Powers-Samasของอังกฤษใช้รูปแบบการ์ดที่หลากหลายสำหรับอุปกรณ์บันทึกหน่วย พวกเขา เริ่มต้นด้วยการ์ด 45 คอลัมน์และรูทรงกลม ต่อมาได้มีการจัดหาการ์ด 36, 40 และ 65 คอลัมน์ นอกจากนี้ยังมีการ์ด 130 คอลัมน์ซึ่งสร้างขึ้นโดยการแบ่งการ์ดออกเป็นสองแถว แต่ละแถวมี 65 คอลัมน์ และแต่ละช่องอักขระมีตำแหน่งเจาะรูห้าตำแหน่ง การ์ด 21 คอลัมน์เทียบได้กับการ์ด IBM Stub ^{[ 55 ] : 47–51} 

บัตร Mark sense ( electrographic ) ที่พัฒนาโดยReynold B. Johnsonที่ IBM ^{[ 73 ]}มีรูปวงรีที่พิมพ์ไว้ซึ่งสามารถทำเครื่องหมายด้วยดินสออิเล็กโทรกราฟิกพิเศษได้ โดยทั่วไปบัตรจะถูกเจาะด้วยข้อมูลเริ่มต้นบางอย่าง เช่น ชื่อและตำแหน่งของสินค้าคงคลัง ข้อมูลที่จะเพิ่ม เช่น ปริมาณของสินค้าที่มีอยู่ จะถูกทำเครื่องหมายไว้ในรูปวงรี จากนั้นเครื่องเจาะบัตรที่มีตัวเลือกในการตรวจจับบัตร Mark sense จะสามารถเจาะข้อมูลที่เกี่ยวข้องลงในบัตรได้

บัตรเจาะรูจะมีรูเจาะอยู่ทางด้านขวาของบัตร โดยจะ นำแผ่น  ไมโครฟิล์มขนาด 35 มม. ที่มี ภาพ ไมโครฟอร์ม มา เสียบเข้าไปในรูนั้น บัตรเจาะรูใช้สำหรับแบบร่างทางวิศวกรรมจากทุกสาขาวิศวกรรม ข้อมูลเกี่ยวกับแบบร่าง เช่น หมายเลขแบบร่าง มักจะถูกเจาะและพิมพ์ลงบนส่วนที่เหลือของบัตร

A common example of the requests often printed on punched cards which were to be individually handled, especially those intended for the public to use and return is "Do Not Fold, Spindle or Mutilate" (in the UK "Do not bend, spike, fold or mutilate").^[28]:43–55 Coined by Charles A. Phillips,^[88] it became a motto^[89] for the post–World War II era and was widely mocked and satirized. Some 1960s students at Berkeley wore buttons saying: "Do not fold, spindle or mutilate. I am a student".^[90] At least one punched-card issuer offered a reprieve: the 1966 Computer Dance ticket informed students: "YOU MAY FOLD THIS TICKET." The motto was also used for a 1970 book by Doris Miles Disney^[91] with a plot based around an early computer dating service and a 1971 made-for-TVmovie based on that book, and a similarly titled 1967 Canadian short film Do Not Fold, Staple, Spindle or Mutilate.