Pada tahun 1956, setelah dua tahun bekerja di Laboratorium Fisika Terapan di Johns Hopkins, Moore kembali ke California, tempat dia mengambil pekerjaan sebagai ahli kimia penelitian di Shockley Semiconductor. Salah satu rekan kerjanya adalah Robert Noyce, tamatan Perguruan tinggi Grinnell dengan gelar Ph.D dalam Enginering Dari Institut Teknologi Massachusetts. Shockley Semiconductor seharusnya merupakan tempat kerja yang menarik, ini adalah kelompok penelitian dengan dana cukup yang dioperasikan oleh William Shockey, yang memenangkan hadiah Nobel pada tahun 1956 untuk perannya dalam menciptakan transistor. Dengan mengalirkan impulses melalui “semikonduktor” yang dipres di antara dua kepingan, transistor menggantikan tabung hampa udara dalam elektronik, merintis jalan untuk pembuatan radio yang lebih kecil ukurannya. Terobosan ini akhirnya akan merintis jalan menuju pembuatan komputer pribadi. Ia bergabung dengan lulusan Caltech William Shockley di divisi Shockley Semiconductor Laboratory dari Beckman Instruments, tapi kemudian meninggalkan perusahaan tersebut sebagai "delapan pengkhianat", ketika Sherman Fairchild setuju untuk mendukung mereka membentuk perusahaan Fairchild Semiconductor.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama, sirkuit terpadu Fairchild Semiconductor menggantikan sakelar elektromekanis yang menjalankan komputer dan mesin-mesin lainnya. Dengan mengandaikan bahwa ini baru merupakan awal dari pengurangan skala yang luas, Gordon Moore membayangkan kemungkinan baru yang tidak ada habis-habisnya. Kalau sirkuit transistor bisa dibuat agar pada pada chip silicon, dia mempertimbangkan, banyak cara yang bisa ditemukan untuk melipatgandakan kemampuan sekeping chip-dan kemungkinan melipatgandakan kembali.
Intel didirikan sebagai sebuah perusahaan pada tanggal 18 Juli 1968, dengan nama NM Electronics (NM adalah singkatan untuk “Noyce” dan “Moore”). Rock menjadi Pimpinan Dewan Direksi, Noyce menjabat sebagai presiden direktur dan CEO, dan Moore sebagai wakil presiden direktur eksekutif. Mereka mendirikan bengkel di Mountain View, California, hanya di ujung jalan dari Fairchild Semiconductor, dan Universitas Stanford. Setelah merekrut kira-kira setengah lusin karyawan dari Fairchild, termasuk Andrew Grove, mereka mulai mengisi satu sudut kecil tetapi akhirnya menciptakan sebuah industri baru. “Bisnis memori semikonduktor tidak ada,” kata Noyce. “Itu adalah kunci menuju kelestarian hidup sebuah perusahaan yang masih muda. Kita berusaha memasuki bisnis yang kurang penduduknya atau tidak berpenduduk sama sekali.”
Walaupun produk pertama merupakan keberhasilan besar, para manajer Intel menyadari bahwa perusahaan masih jauh dari merealisasi tujuannya mencapai pemasukan tahunan sebesar $25 juta. “Banyak hal mungkin dicapai secara teknologis, tetapi hanya produk yang mampu meraih keberhasilan ekonomi saja yang akan menjadi realita,” kata Noyce. Sejak awal, pemabrikan chip silicon sangat rumit. Pada awal tahun tujuh puluhan pabrik akan mengurangi satu rancangan melalui fotografi, dan kemudian mencetaknya pada sekeping kecil silicon. Proses ini diulangi berkali-kali untuk mengepak ribuan transistor pada sekeping chip.
Produksi chip sangat mahal, dan terobosan teknologi akan lesu kalau Intel tidak merancang cara, pada setiap tahap, untuk memproduksi chip pada laju kecepatan yang mampu dicapai. Tahun-tahun awal Intel hanya merupakan pendahuluan menuju terobosan yang akan meluncurkan pertumbuhan perusahaan dan penyebaran komputer
Pada tahun 1969 sebuah perusahaan Jepang meminta kepada Intel agar memproduksi rangkaian chip yang akan memungkinkan kalkulator genggam bisa melakukan hitungan rumit yang hanya bisa dilakukan oleh mesin hitung atau komputer yang lebih besar. Bukannya memasang bebarapa chip berdampingan, insinyur Intel Ted Hoff kebetulan mendapatkan gagasan menggunakan empat chip yang saling berhubungan, dengan satu chip yang kuat di tengah-tengahnya. Dalam proses ini, Hoff merancang satu metode untuk menempatkan seluruh “cental processing unit” (CPU) pada satu chip tunggal. Dan satu chip tunggal ini satu pemecahan yang tidak terduga-duga untuk memenuhi permintaan dari seorang pelanggan menjadi mikroprosesor Intel 4004. Dalam sebuah ilustrasi grafis hukum Moore, Intel 4004-yang tidak lebih besar daripada seekor ulat pipih dengan kaki logam-dipak dengan 2.300 transistor dan berisi kekuatan fungsi komputer sebanyak ENIAC 1946, komputer elektronik pertama, yang memenuhi tempat seluas 3.000 kaki persegi. Chip yang berharga $200 ini, yang diperkenalkan pada tahun 1971, bisa menyelesaikan 60.000 operasi yagn menakjubkan hanya dalam waktu satu detik.
Produk elektronik konsumen seperti Altair dan TRS-80 menjadi popular dengan seketika, dan masing-masing menggunakan sekeping chip Intel. Sampai tahun 1978, setelah perusahaan memperkenalkan chip 8086, pemasukan Intel hampir sebesar $400 juta. Tahun 1970-an mengubah Intel menjadi raksasa. Pemasukan meningkat dari $4,2 juta pada tahun 1970 menjadi $661 juta pada tahun 1979, satu tahun ketika perusahaan memegang 40 persen pasar mikroprosesor yang bernilai $820 juta. Sampai tahun 1980 sahamnya meningkat 10.000 persen dari harga penawaran aslinya $32,50 per lembar. Tanpa utang jangka panjang dan posisi dominan dalam pasar yang dibantu terciptanya, Intel merasakan tempatnya dalam industri aman. Namun para pemimpin perusahaan merasa bahwa mereka baru mulai menyadari kemungkinan teknologi ini. Dengan memasukkan semakin banyak kemampuan fungsi komputer ke dalam kepingan silicon, mereka berkeyakinan bahwa satu chip tunggal akan bisa memegang kekuatan yang sama dengan mainframe, komputer kerja yang besar, yang terutama diproduksi oleh IBM, yang mendorong sebagian besar usaha bisnis skala besar.
Walaupun demikian para pionir Intel yang berani ini akan menghadapi tantangan yang tidak terduga-duga. Ukuran maupun tradisi tidak akan menjamin masa depan perusahaan dalam pasar komputer yang dengan cepat bergeser. Sebagaimana yang ditulis oleh Howard Rudnitsky dalam Forbes tentang industri semikonduktor pada tahun 1980: “masih kompetitif tanpa kenal ampun tetapi semakin padat modal dan rumit, bukan lagi bisnis tempat Anda bisa memulai dalam garasi dengan modal $100.000 atau bermain di tempat lain secara besar-besaran-bahkan seandainya Anda seorang Intel, dengan $66 juta setahun dalam litbang dan $150 juta dalam pengeluaran modal.” Diperkenalkannya komputer pribadi IBM mengubah dunia komputer. Dengan dukungan perusahaan raksasa sepergi “Big Blue,” komputer pribadi-mesin dengan “otak” dan memori-dengan cepat menjadi produk yang panas bagi individu maupun bisnis. IBM-PC seketika menetapkan chip 8086 Intel sebagai standar industri. Karena IBM tidak mengembangkan banyak teknologi khusus yang berhubungan dengan PC, perusahaan-perusahaan bisa meniru PC tanpa terlalu banyak kesulitan.
Walaupun Moore dan Noyce tetap berada di puncak tangga perusahaan Intel, Andrew Grove merupakan daya pendorong di belakang perluasan perusahaan yang kuat, setelah diangkat menjadi presiden direktur dan pejabat operasi kepala pada tahun 1979. Grove yang sikapnya tegas dan mempunyai dorongan kuat yang luar biasa ini dberi nama julukan “Jenderal Prusis.” Dia dikenal sebagai orang yang menyimpan daftar pekerja yang datang sesudah pukul delapan pagi; dan pada tahun 1981, ketika perusahaan mengalami kesulitan dalam masa resesi, dia menghasilkan “pemecahan 125 persen”.
Semua karyawan professional dipaksa bekerja seminggu lima puluh jam tanpa peningkatan upah. Intel mempunyai kesulitan dalam mempertahankan dominasinya pada tahun 1980-an. Karena rintangan untuk memasuki industri mikroprosesor sangat tinggi, perusahaan-perusahaan yang berusaha merampas sudut pasar Intel yang luas biasa menguntungkan adalah perusahaan-perusahaan besar dengan kantong tebal: Texas Instruments, Motorola, dan semakin banyak perusahaan Jepang. Penyelamatan Intel datang – seperti yang selalu terjadi – melalui terciptanya satu produk baru yang membuat standarnya sendiri sebelumnya, dan standar semua pesaing, terasa tidak cukup cepat lagi. Pada bulan Oktober 1985 Intel memperkenalkan mikroprosesor 386, yang mengembangkannya makan biaya lebih dari $ 100 juta. “Sebagai mukjIzat miniaturisasi, mikroprosesor ini berukuran ¼ inci persegi, namun melakukan untuk kerja dengan kekuatan dan kecepatan yang sama dengan banyak komputer ukuran penuh,” Forbes melaporkan pada bulan Juni 1986.
Pada 2001, Moore dan isterinya mendonasikan $600 miliar kepada Caltech, donasi terbesar yang pernah ada untuk institusi pendidikan tinggi. Alasannya untuk donasi tersebut adalah untuk mendukung Caltech agar tetap memimpin teknologi dan ilmu pengetahuan. Moore adalah chairman dari Caltech's board of trustees sejak 1994 hingga 2000, hingga saat ini. Pada tahun 2002, ia menerima Bower Award untuk Business Leadership. Pada 2003, ia dipilih sebagai Fellow dari American Association for the Advancement of Science. Perpustakaan di Centre for Mathematical Sciences pada University of Cambridge diberikan nama untuk namanya dan isterinya, Betty, sebagaimana juga the Moore Laboratories building pada Caltech. Bersama dengan isterinya, ia mendonasikan hartanya pada Gordon and Betty Moore Foundation.
