McCulloch, animado por la demostración de Alan Turing de que su "máquina" (la conocida hoy día como máquina de Turing) era capaz de resolver cualquier problema matemático que pudiera representarse mediante un algoritmo, se propuso demostrar que la máquina de Turing podía ser a su vez implementada mediante un conjunto finito de estructuras que modelasen el comportamiento de las neuronas biológicas.
Alan Turing a la edad de 16 años
Viendo McCulloch el potencial de Pitts y las visiones coincidentes que compartían al respecto del funcionamiento del cerebro, en la primera mitad de 1942 McCulloch invitó a Pitts a vivir con él y su familia, período durante el que ambos colaboraron en la preparación del artículo que, publicado en 1943, definía su modelo neuronal.