他設計出世界上第一臺計算機。他於1823年設計出來的世界上第一臺計算機小型差數機，雖然沒有製成，但其基本原理於92年後被應用於巴勒式會計計算機。他還利用計數機來計算工人的工作數量、原材料的利用程度等。他把這叫做「管理的機械原則」。
他制定了一種「觀察製造業的方法」。這種方法同後來別人提出的「作業研究的科學的、系統的方法」非常相似。觀察者用這種方法進行觀察時利用一種印好的標準提問表。表中包括的項目有：生產所用的材料，正常的耗費、費用、工具、價格，最終市場，工人、工資、需要的技術，工作周期的長度等。
他進一步發展了亞當·斯密關於勞動分工的利益的思想，分析了分工能提高勞動生產率的原因。他指出，這些原因是：
節省了學習所需要的時間。生產中包含的工序愈多，則所需要的學習時間愈長。例如一個工人無需從事全部工序而只做其中少數工序或一道工序，就只需要少量的學習時間。
節省了學習中所耗費的材料。因為在學習中都要耗費一定的材料。實行勞動分工後，需要學習的內容減少了，所耗費的材料也相應地減少。
節省了從一道工序轉變到另一道工序的耗費的時間。而且，由於分工後經常作某一項作業，肌肉得到了鍛鍊，就更不易疲勞。
節省了改變工具所耗費的時間。在許多手藝中，工具常常是很精細的，需要作精密的調節。調節這些工具所佔的時間相當多，分工後就可以大大節省這些時間。
由於經常重複同一操作，技術熟練，工作速度可以加快。
分工後注意力集中於比較單純的作業，能改進工具和機器，設計出更精緻合用的工具和機器，從而提高勞動生產率。巴貝奇還指出，腦力勞動也同體力勞動一樣地可以進行分工。他指出，法國橋梁和道路學校校長普隆尼把他的工作人員分成技術性、半技術性、非技術性三類，把複雜的工作交給有高度能力的數學家去做，把簡單的工作交給只能從事加減運算的人去做，從而大大提高了整個工作的效率。
他進行了有關工作時間問題的研究。在這項研究中，他徵得同意後引用了法國庫倫布的觀察材料。這是在管理問題上國際合作的最早範例。
在勞資關係方面，他強調勞資協作，強調工人要認識到工廠制度對他們有利的方面。這也同泰羅在幾十年後發表的論點很相似。他提出一種固定工資加利潤分享的制度，認為這種制度有以下的好處：
他還探討了能使投資效率更高的大工廠的優越性，以及這些工廠對原料來源的恰當位置；工藝過程和製造成本的分析（如在制針業中）；在同一領域中各個企業的比較研究。
對於查爾斯·巴貝奇，其實我們可以總的概括一下他的貢獻：
人們開始用新的思考方法來研究提高效率，這些都為生產的標準化、專業化和管理的科學化奠定了基礎，並孕育了IE的思想，為IE的誕生和發展打下了基礎。