La novela se desarrolla principalmente en 1855. El trasfondo histórico ficticio se aleja de nuestra línea de tiempo alrededor de 1824, momento en el que Charles Babbage completa su Máquina Diferencial y procede a desarrollar una Máquina Analítica. Se hace políticamente poderoso y en las elecciones generales de 1830 se opone con éxito al gobierno tory del duque de Wellington. Aunque Wellington da un golpe de Estado en 1830 en un intento de anular su derrota y evitar la aceleración del cambio tecnológico y la agitación social, es asesinado en 1831. El Partido Radical Industrial, dirigido por un Lord Byron que sobrevive a la Guerra de la Independencia griega, llega al poder. El Partido Tory y la nobleza hereditaria son eclipsados, y los sindicatos británicos ayudan al ascenso del Partido Radical Industrial (de forma similar a como ayudaron al Partido Laborista de Gran Bretaña en el siglo XX en nuestro propio mundo). Como resultado, los revolucionarios antitecnológicos luditas de la clase obrera son reprimidos sin piedad.
En 1855, los ordenadores de Babbage se han convertido en algo masivo y omnipresente, y su uso emula las innovaciones que realmente se produjeron durante nuestras revoluciones de la tecnología de la información e Internet. También se han desarrollado otras tecnologías impulsadas por el vapor y así, por ejemplo, los carruajes de vapor Gurney son cada vez más comunes. La novela explora las consecuencias sociales de una revolución de la tecnología de la información en el siglo XIX, como la aparición de los «clackers» (una referencia a los hackers), personas tecnológicamente competentes, como Théophile Gautier, que son hábiles en la programación de los Motores mediante el uso de tarjetas perforadas.
En la novela, el Imperio Británico es más poderoso que en nuestra realidad debido al desarrollo y el uso de una tecnología extremadamente avanzada impulsada por el vapor en la industria. Además, una tecnología militar similar ha mejorado las capacidades de las fuerzas armadas (dirigibles, dreadnoughts y artillería) y los propios ordenadores Babbage. Bajo el Partido Radical Industrial, Gran Bretaña muestra el máximo respeto por las principales figuras científicas e industriales, como Isambard Kingdom Brunel y Charles Darwin. De hecho, se les llama colectivamente «sabios» y a menudo se les eleva a la nobleza por sus méritos, lo que supone una ruptura con el pasado en cuanto a prestigio social y distinción de clases. Las nuevas pautas se reflejan también en el ámbito educativo: los estudios clásicos han perdido importancia en favor de preocupaciones más prácticas como la ingeniería y la contabilidad.
Britania, y no Estados Unidos, abrió Japón al comercio occidental, en parte porque Estados Unidos se fragmentó por la interferencia de una Gran Bretaña que preveía las implicaciones de unos Estados Unidos unificados en la escena mundial. Los estados sucesores de los Estados Unidos de nuestro mundo incluyen unos Estados Unidos (truncados); los Estados Confederados de América; la República de Texas; la República de California; una comuna comunista en la isla de Manhattan (con Karl Marx como líder); la Norteamérica británica (análoga a Canadá, aunque ligeramente mayor en este mundo); la América rusa (Alaska); y terra nullius. El Imperio francés de Napoleón III mantiene una entente con los británicos, y Napoleón incluso está casado con una británica.
En el mundo de La máquina de las diferencias, Francia ocupa México, como lo hizo brevemente en la realidad durante la Guerra de Secesión estadounidense. Al igual que Gran Bretaña, tiene sus propios motores de análisis/diferencia (ordinateurs), especialmente utilizados en el contexto de la vigilancia doméstica dentro de su fuerza policial y agencias de inteligencia. En cuanto a las demás potencias mundiales, Alemania sigue fragmentada, sin que parezca que Prusia acabe formando el núcleo de una nación unificada, como ocurrió en nuestra propia línea temporal en 1871, lo que puede ser causado por un sabotaje francés análogo al que se llevó a cabo en el caso de la fragmentación de Estados Unidos señalada anteriormente. Japón despierta después de que los británicos pusieran fin a su aislamiento, y parece que, como en nuestra línea temporal, se convertirá en una de las principales potencias industriales y económicas de este mundo a partir del siglo XX.
La intervención de los lores Byron y Babbage proporciona alivio a la hambruna con grano confiscado a la aristocracia terrateniente. La Gran Hambruna de Irlanda nunca se produjo, no hay agitación para la autonomía o la independencia irlandesa y los irlandeses, en cambio, se convierten en entusiastas partidarios del régimen radical. Se menciona que en 1855 tiene lugar una guerra civil española en la que uno de los bandos es el de los realistas, y en 1905, posiblemente como resultado de ese conflicto, existe una República independiente de Cataluña.