Вначале Бэббидж попытался создать машину, составляющую и печатающую математические таблицы, что позволило бы исключить серьезные ошибки в навигации и астрономии. Получив от правительства материальную поддержку, в 1823 приступил к созданию своей «разностной машины». В течение нескольких лет проектировал, начинал строить, переделывал и, периодически уничтожая достигнутое, заново приступал к работе, но так и не смог довести дело до конца. Отдельные узлы разностной машины можно видеть и сегодня в лондонском Музее науки. Бэббидж попытался заинтересовать Казначейство проектом новой, более мощной «аналитической машины», которая, по его замыслу, должна была работать на перфокартах, как устройство Жаккара для выработки крупноузорчатых тканей. Однако правительство, уже израсходовавшее на проект большую сумму денег, отказалось от его продолжения. Проект Бэббиджа был предан забвению, и лишь в 1937 были найдены его записи с изложением этих идей.

Будучи человеком любознательным, Бэббидж занимался самыми разнообразными проблемами, написал статью О принципах построения орудий для токарной обработки и строгания металлов (On the Principles of Tools for Turning and Planing Metals) и изобрел систему обозначений механических операций. Наибольший успех выпал на долю его книги Экономика машин и производств (Economy of Machines and Manufactures, 1832); предвосхищая современное исследование операций, Бэббидж проанализировал в ней деятельность различных фабрик и заводов, которые посетил во время своих путешествий по Европе.

Бэббидж написал автобиографию Отрывки из жизни философа (Passages from the Life of Philosopher, 1864) – своеобразную летопись своих неудач и достижений. В главе Уличные беспорядки (Street Nuisances) описал борьбу, которую в одиночку вел против уличных музыкантов и которая при жизни снискала ему бльшую известность, чем научные достижения. Умер Бэббидж в Лондоне 18 октября 1871.