Babbage arbeitete und schrieb in vielen Ideen der Wissenschaft, Technik und Mathematik, aber er ist am bekanntesten für zwei Maschinen, die er begann und nie fertig gestellt. Seine Difference Engine wäre ein viel besserer Taschenrechner gewesen als alle bis dahin hergestellten. Seine Analytical Engine wäre der erste richtige Computer gewesen.
Wissend, dass es viele Fehler bei der Berechnung von mathematischen Tabellen, Babbage wollte einen Weg finden, um sie mechanisch zu berechnen, die Beseitigung von Fehlern, die von Menschen gemacht. Drei verschiedene Faktoren scheinen ihn beeinflusst zu haben: eine Abneigung gegen Unordnung, seine Erfahrung bei der Arbeit mit logarithmischen Tabellen und Differentialrechnung und die Arbeit an Rechenmaschinen, die bereits von Wilhelm Schickard, Blaise Pascal und Gottfried Leibniz geleistet wurde. Über die Prinzipien einer Rechenmaschine sprach er erstmals 1822 in einem Brief an Sir Humphrey Davy.
Babbage's Motoren gehörten zu den ersten mechanischen Computern. Seine Motoren wurden nicht wirklich fertig gestellt, weil er nicht genug Geld hatte. Babbage erkannte, dass eine Maschine die Arbeit besser und zuverlässiger erledigen konnte als ein Mensch. Babbage kontrollierte den Bau einiger dampfbetriebener Maschinen, die ihre Arbeit mehr oder weniger gut erledigten; Berechnungen konnten bis zu einem gewissen Grad mechanisiert werden. Obwohl es sich bei Babbages Maschinen um große Maschinen handelte, waren sie in einer Weise organisiert, die der modernen Computerarchitektur ähnlich war. Der Daten- und Programmspeicher waren getrennt, die Bedienung war anweisungsbasiert, die Steuereinheit konnte bedingte Sprünge machen, und die Maschine hatte eine separate E/A-Einheit. AdaLovelace studierte, wie man sie programmieren konnte.
