De roman speelt zich voornamelijk af in 1855. De fictieve historische achtergrond wijkt af van onze tijdlijn rond 1824, het jaar waarin Charles Babbage zijn Difference Engine voltooit en een Analytical Engine gaat ontwikkelen. Hij wordt politiek machtig en verzet zich bij de algemene verkiezingen van 1830 met succes tegen de Tory-regering van de hertog van Wellington. Hoewel Wellington in 1830 een staatsgreep pleegt in een poging zijn nederlaag ongedaan te maken en de versnelling van de technologische veranderingen en sociale omwentelingen te voorkomen, wordt hij in 1831 vermoord. De Industriële Radicale Partij, geleid door een Lord Byron die de Griekse Onafhankelijkheidsoorlog overleeft, komt aan de macht. De Tory Party en de erfelijke adelstand worden overschaduwd, en de Britse vakbonden helpen bij de opkomst van de Industriële Radicale Partij (zoals zij in onze eigen wereld in de twintigste eeuw de Labour Party van Groot-Brittannië hielpen). Het resultaat is dat de Luddite anti-technologische revolutionairen van de arbeidersklasse meedogenloos worden onderdrukt.
In 1855 zijn de Babbage-computers massaproductie geworden en alomtegenwoordig, en het gebruik ervan bootst de innovaties na die daadwerkelijk hebben plaatsgevonden tijdens onze revoluties op het gebied van informatietechnologie en internet. Ook andere door stoom aangedreven technologieën hebben zich ontwikkeld en zo worden bijvoorbeeld de stoomrijtuigen van Gurney steeds gewoner. De roman verkent de sociale gevolgen van een informatietechnologierevolutie in de negentiende eeuw, zoals de opkomst van “clackers” (een verwijzing naar hackers), technologisch vaardige mensen, zoals Théophile Gautier, die bedreven zijn in het programmeren van de Motoren door het gebruik van ponskaarten.
In de roman is het Britse Rijk machtiger dan in onze werkelijkheid door de ontwikkeling en het gebruik van zeer geavanceerde stoom-aangedreven technologie in de industrie. Daarnaast heeft soortgelijke militaire technologie de mogelijkheden van de strijdkrachten (luchtschepen, dreadnoughts en artillerie) en de Babbage-computers zelf verbeterd. Onder de Industrial Radical Party toont Groot-Brittannië het grootste respect voor vooraanstaande wetenschappelijke en industriële figuren als Isambard Kingdom Brunel en Charles Darwin. Zij worden zelfs collectief “geleerden” genoemd en vaak op grond van hun verdiensten in de adelstand verheven, wat een breuk met het verleden betekent wat betreft sociaal prestige en klasseonderscheid. De nieuwe patronen worden ook weerspiegeld in het onderwijs: klassieke studies hebben aan belang ingeboet ten gunste van meer praktische zaken als engineering en accountancy.
Britain, in plaats van de Verenigde Staten, opende Japan voor de westerse handel, gedeeltelijk omdat de Verenigde Staten versnipperd raakten door bemoeienis van een Groot-Brittannië dat de implicaties van een verenigde Verenigde Staten op het wereldtoneel voorzag. De tegenhangers van de Verenigde Staten in onze wereld zijn onder andere een (ingekorte) Verenigde Staten; de Geconfedereerde Staten van Amerika; de Republiek Texas; de Republiek Californië; een communistische commune op het eiland Manhattan (met Karl Marx als leider); Brits Noord-Amerika (vergelijkbaar met Canada, zij het iets groter in deze wereld); Russisch Amerika (Alaska); en terra nullius. Het Franse keizerrijk van Napoleon III heeft een entente met de Britten, en Napoleon is zelfs getrouwd met een Britse vrouw.
In de wereld van The Difference Engine bezet Frankrijk Mexico, zoals het in werkelijkheid kortstondig deed tijdens de Amerikaanse Burgeroorlog. Net als Groot-Brittannië heeft het zijn eigen analyse/verschil-machines (ordinateurs), die vooral worden gebruikt in het kader van de binnenlandse bewaking door de politie en de inlichtingendiensten. Wat de andere wereldmachten betreft, blijft Duitsland versplinterd, zonder enige aanwijzing dat Pruisen uiteindelijk de kern zal vormen van een verenigde natie, zoals het in onze eigen tijdlijn in 1871 deed, wat kan worden veroorzaakt door Franse sabotage analoog aan die welke werd uitgevoerd in het geval van de versplintering van de Verenigde Staten, hierboven vermeld. Japan ontwaakt nadat de Britten een einde hebben gemaakt aan zijn isolement, en lijkt, net als in onze tijdlijn, vanaf de 20e eeuw een van ’s werelds leidende industriële en economische machten te zullen worden.
Door tussenkomst van Lords Byron en Babbage wordt de hongersnood bestreden met graan dat is geconfisqueerd van de landadel. De Grote Hongersnood in Ierland heeft nooit plaatsgevonden, er is geen agitatie voor Ierse home rule of Ierse onafhankelijkheid en de Ieren zijn in plaats daarvan enthousiaste aanhangers geworden van het Radicale regime. Er wordt melding gemaakt van een Spaanse burgeroorlog in 1855, met aan één kant de Royalisten, en in 1905 is er, mogelijk als gevolg van dat conflict, een onafhankelijke Republiek Catalonië.