ในทางคณิตศาสตร์ แบบเบจเน้นศึกษาด้านแคลคูลัสเป็นพิเศษ. ปี ค.ศ. 1816 ได้รับการแต่งตั้งให้เป็น Fellow ของ Royal Society ปี ค.ศ. 1820 เค้าตั้งชมรมด้านดาราศาสตร์ขึ้น พร้อมๆ กับเริ่มทำงานวิจัยของเค้า งานวิจัยที่ทำให้เค้าโด่งดังมากคือ Difference Engine (ใช้ Newton's method of successive differences) ในปี ค.ศ. 1828 แบบเบจได้รับแต่งตั้งให้เป็น the Lucasian Chair of Mathematics at Cambridge ต่อมา แบบเบจขยายงานมาศึกษาเครื่องวิเคราะห์ เพื่อสร้างเป็น เครื่องจักรที่สามารถรองรับการคำนวณทุกชนิด ซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นต้นแบบของเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ก็เป็นเพียงทฤษฏีเท่านั้น เพราะเค้าไม่สามารถสร้างออกมาในช่วงที่เค้ามีชีวิตอยู่ เพราะมีคนไม่เห็นด้วยมากมาย เพราะความคิดเค้าทันสมัยเกินเทคโนโลยีในยุคนั้น จนทุกๆ คนคิดว่ามันเป็นไปไม่ได้ จึงโดนตัดงบวิจัยในปี ค.ศ. 1832 แต่แบบเบจก็ฝืนทำต่อแบบไม่มีงบ จนทำไม่ไหว จนต้องปิดโครงการนี้ไป ในปี ค.ศ. 1842