Hệ thống NC đầu tiên ra đời do sự cần thiết chế tạo các chi tiết phức tạp của máy bay với số lƣợng ít. Ngày nay các máy trang bị hệ điều khiển NC vẫn còn thông dụng. Đây là hệ điều khiển đơn giản với số lƣợng hạn chế các kênh thông tin. Trong hệ điều khiển NC các thông số hình học của chi tiết gia công và các lệnh điều khiển đƣợc cho dƣới dạng dãy các con số.
Nguyên tắc làm việc của hệ điều khiển NC:
Sau khi mở máy các lệnh thứ nhất và thứ hai đƣợc đọc. Chỉ sau khi quá trình đọc kết thúc máy mới thực hiện lệnh thứ nhất. Trong thời gian này thông tin c ủa lệnh thứ hai nằm trong bộ nhớ của hệ thống điều khiển. Sau khi hoàn thành việc thực hiện lệnh thứ nhất máy bắt đ ầu thực hiện lệnh thứ hai lấy từ bộ nhớ ra. Trong khi thực hiện lệnh thứ hai, hệ điều khiển đọc lệnh thứ ba và đƣa vào chỗ của bộ nhớ mà lệnh thứ hai vừa đƣợc giải phóng ra.
Nhƣợc điểm chính c ủa hệ điều khiển NC là khi gia công chi tiết tiếp theo trong loạt hệ điều khiển lại phải đọc tất cả các lệnh từ đầu và nhƣ vậy không tránh khỏi những sai sót của bộ tính toán trong hệ điều khiển. Do đó chi tiết gia công có thể bị phế phẩm. Một nhƣợc điểm nữa là do cần rất nhiều lệnh chứa trong băng đ ục lỗ hoặc băng từ nên khả năng mà chƣơng trình bị dừng lại (không chạy) thƣờng xuyên có thể xảy ra. Ngoài ra với chế độ làm nhƣ vậy băng dục lỗ hoặc băng từ sẽ nhanh chóng bị bẩn và mòn gây lỗi cho chƣơng trình.