大番屋の構造・設備の詳細を記した文献はほとんど無い。明治26年（1893年）9月に刊行された『徳川幕府刑罰図譜』の24葉目に「大番屋留置場の図」 (a great watch hause、（明治大学博物館）) があるが、これは想像図であり、重松一義はこれを大番屋を伝える絵画として認めることはできないとしている。一方、河鍋暁斎が描いた「江戸の大番屋（明治三年十月暁斎氏東京府の獄屋に繋かるゝの図）」は、実際に大番屋・本牢に100日余入牢した上、50回の敲を受けた後に描いたもので、「学術的に貴重で、価値が高い刑事史料である」と評価している。暁斎の「大番屋の図」には、牢屋敷にも無いような中2階の構造があり、獄舎右側の帳場風の台上が番屋下役の詰所（監視所兼指図所）である。上段窓際は揚屋扱いの者（一定の身分ある者を収監する牢）・軽罪の者・老人・婦女・子供が繋がれ、下段の格子内には重罪の者・本牢（小伝馬町牢）送りを待つ者・無宿無頼者を座らせる場となっている。下段は各面が小雑居（必要に応じて独居とする）の形態となっていて、3尺四方のスペースに4人が詰め込まれている様子が描かれる。
江戸の町において、被疑者の取り調べは、最初は町奉行所の定町廻りや臨時廻りといった、三廻の同心によって行われた。呼び出した場合はその者の住む町の自身番で、不審者として拘束した場合は最寄りの自身番へ連行し、そこで一応の取り調べをし、町内預けにする・放免する・牢屋送りにするといった対処を決める。本格的な取り調べが必要と判断された時に、被疑者を送致する施設が、大番屋である。大番屋を使用するのは、被疑者の関わり合いのある者や参考人を呼んだりするには自身番屋では狭いためという事情もあった。大番屋へは、同心付きの小者が縄をとり、被疑者が住む町の町役人を付き添わせて連行した。大番屋で取り調べて、罪科に間違いないとなれば牢屋敷送りとなるが、そのためには「入牢証文」という牢屋敷に収監するための書類を発行する必要がある。この書類の発行には時間がかかるため、それまで被疑者は大番屋に拘留される。証文が作成されてから被疑者は、町役人付き添いで小者に縄をとられて、大番屋から牢屋敷に送り込まれた。
1830年代、フランスやベルギーなどヨーロッパ各国は産業革命への道筋を歩み始め、その余波はドイツ西部の産業地域ヴッパータール（バルメン・エルバーフェルト）にも及び始めていた。ライン地方とルール地方の伝統的な繊維産業は、家内工房での職人たちの手織による製品によって支えられていたのだが、ブリテンの進んだ繊維産業が工場で機械生産した大量の製品の輸出との国際競合に晒されるようになり、大陸市場から次第に駆逐されて衰退への道を辿りはじめていた。また、1833年にようやくプロイセン王国 の主導でドイツ関税同盟が発足してドイツ国内の市場統合が開始した。市場統合はヴッパタールに不利に働いた。ザクセンやシレジアといったドイツ東部の産業との競争が始まり、国際市場と国内市場の二正面競争の中で疲弊していく。この頃、ヴッパータールはフランスへの織物の輸出が堅調であったことからその衰退傾向は緩慢なものに留まっていたが、繊維産業は確実に先細りへと向かっていた。地域経済のこうした逆境はエンゲルス家による温情的家父長主義（パターナリズム）の家風にも影響を与え、職人たちとの社会的経済的絆は揺らぎ始めた。ドイツに産業革命とそれに伴う階級分化が顕在化していった。技術革新によって機械化が進行して熟練の崩壊が始まり、ギルドが解散されて職人たちの労働条件が悪化、人材育成のための徒弟制度が機能不全に陥り、賃金体系が安定を失い動揺していった。産業革命による社会経済的変化は、独立した職人層を解体して不安定な非正規雇用を転々とする労働者階級（プロレタリアート）の形成を促し、ヴッパータールには貧困者が溢れるようになる。失業中、非正規雇用の貧困者が各地の都市に押し寄せ、ケルンでは人口の20～30％が救貧を受けていたと言われている。これまで文学に夢を見ていた青年エンゲルスは、社会の現実を描いたルポタージュ作品を世に送り出すことになった。それが1839年に世に出たエンゲルス初の本格的作品『ヴッパータルたより』だった。エンゲルスは、染料の廃液によって汚染され紅に染まった河川と閉塞的な環境で暮らす人々の姿を見つめて心を痛め、冒頭から廃液と排煙による汚染や健康被害を指摘し、環境破壊に比例して深刻化する人心の荒廃、文化の形骸化といった問題を指摘していった。ヴッパータールの変わり映えしない町並みと古色蒼然とした風土を批判し、厳格な宗教信条に凝り固まり、陰鬱な雰囲気を呈する町の雰囲気が社会環境の悪化を招いていると断じた。工場を経営する紳士たち（ブルジョアジー）は、安価な人員として児童を労働者として使役して彼らの堕落を促しながら困窮する労働者（プロレタリアート）の暮らしぶりを卑しむ一方、自分たちは毎週の教会通いによって敬虔さを誇示して、俗物的で上辺だけの暮らしぶりを享受していた。エンゲルスは労働者の窮状を克明に描写して社会矛盾の深刻さを伝え、ヴッパータールの人々が理性と科学が新時代の扉を開く近代の潮流に逆行して聖書かアルコールにのみ救いを求め、酒浸りの日々を酩酊と牧師の説教が流布した迷信の中を生きていると警鐘を鳴らした。矛盾だらけの社会に批判を加えて、社会のあるべき理想像を提示するという課題を浮かび上がらせていった。『ヴッパータルたより』はエンゲルスの思想形成のスタート地点となった。