レパートリーの元は、下座音楽、軍歌・行進曲、映画館などの和洋合奏、歌謡曲などがある。客を寄せるための演奏であるから、後になってチンドン屋の演奏以外では耳にする機会が少なくなった曲もあるが、その時代時代に広く知られた曲が取り込まれる。無声映画や寄席太鼓でも親しまれた「四丁目」「タケス（竹に雀）」など歌舞伎下座音楽から借用したもの、「軍艦マーチ」「天然の美」（美しき天然）など国産の軍歌・行進曲などから採られたものは定番曲として演奏され続けている。これらも取り入れられた時代には耳馴染みのある音楽であった。戦後になると、いわゆる歌謡曲が演奏されるようになる。下座音楽は、歌舞伎や寄席の舞台で、御簾や衝立の陰で演奏されるもので、季節や場所の雰囲気を出したり、効果音を発したり、劇中の馬子唄や獅子舞などの伴奏をする。長唄を中心とするが、清元、義太夫のほか、端唄や新内、神楽、念仏など必要なものは取り入れ、また奇抜な試みも行われていた。当初、寄席の囃子は上方にのみ存在したが、大正期に東京の睦会が取り入れ、定着した。また、大衆演劇にも採用された。「四丁目」「竹に雀（タケス）」「米洗い」などは、下座音楽からチンドン屋のレパートリーとなった。下座音楽の祭礼囃子は、細いバチで叩くことで軽快さを出し、三味線と合わせる際にリズムが強調された。演奏の初めに鳴らされる「打ち出し」は、出囃子から借用されたもの。軍歌は、日清戦争時に流行し、民間吹奏楽団の主要なレパートリーとなった。軍楽隊の田中穂積作曲による「天然の美」は、サーカスの楽隊のレパートリーとして知られ、チンドン屋のレパートリーともなっている。海軍軍楽隊の瀬戸口藤吉が作曲した行進曲「軍艦」は、「軍艦マーチ」として景気付けのために用いられ、特に戦後パチンコ店の宣伝に用いられ一般化した。このほか、「ドンドレミ」など、由来が不明の行進曲もチンドン屋のレパートリーとして残っている。「天然の美」や「軍艦マーチ」は、映画館の呼び込みに用いられたが、館内では伴奏のための楽団があった。大正末から流行する時代劇では、ピアノやサックスなどの洋楽器に三味線や囃子方が加わる和洋合奏という編成が主流になった。無声映画時代には下座音楽が流用されたが、トーキー以降は、映画会社とレコード会社が提携して新曲を作るようになる。チャンバラの流行もあり、三味線音楽の延長にある流行歌が多く生まれ、和洋の楽器が混在する編成で伴奏された。「名月赤城山」や「無法松の一生」「野崎小唄」などは、和洋合奏による映画の伴奏からチンドン屋のレパートリーとなったと思われる。歌謡曲は、時代時代に応じて選曲され、曲としての知名度や曲調のほか、テンポ、旋律などによって適不適があると考えられる。
タイムトンネルは、その名のとおりリング状の構造物を多数重ねたトンネル状の構造をしたタイムマシンで、アメリカのアリゾナ砂漠の地下深くに建造されている。タイムマシンは乗り物の形態だが、これは据え置き型の装置である。機能としてトンネルから人や物体を過去や未来へ送り出したり持ってくるなど、時間を移動するタイムマシンとしての基本機能に加え空間移動も可能で、時空座標を設定してその場所の映像をモニターしたりはできるが、会話については完成度が低く常時通話することは出来なかった。時間航行研究は冷戦下という状況や社会に与える影響を考慮し極秘に推進されている国家プロジェクトで、関係者間では「チックタック計画」との暗号名で呼称されている。所長のカークが陸軍中将で常に制服を着用し、武装した警備兵が常駐していることからも、アメリカ陸軍の管理下にあることは明らかであり、兵器としての使用が開発目的に入っていることが示唆されている。タイムトンネルはアリゾナ砂漠の地下に建造された研究施設の地下800階に設置されており、深いシャフトには近代的な構造物や通路が張り巡らされていて、開発計画がアポロ計画に匹敵する巨大プロジェクトであることが伺える。装置は毎回登場するもののコントロールフロアから見たものがほとんどで、全貌を映したショットがほとんどないために構造の把握し難いが、数少ない俯瞰映像を見ると巨大なリングがトンネル状でかなりの長い距離（一説には数km）に渡って連なっており、その外周を別のトンネルが覆っているのがわかる。構造の具体的な説明がないためにトンネルのもう一方の端がどうなっているかは不明である。作動原理についても劇中では具体的理論や説明はないが、当初の設定では装置が作動するとトンネルの一端が時空を越えて繋がり、歩いて往来が可能となるどこでもドアのようなものであったらしい。しかしそれではビジュアル面でのインパクトが乏しいため、映画『2001年宇宙の旅』の「スターゲートコリドー(星の回廊)」に似た異次元を落下しながら転送される演出になった。転送時や転送先をモニターする場合には、トンネルの壁面に設置された装置がせり出してくる。映像だけでなく、音も聞くことができ、途中からコントロール側からの音声連絡も可能になった。また、当初は人間をカプセルに乗せトンネルで送る方式が研究されたが、トンネル自体に全ての機能を組み込む方式に変更されたことが、劇中で言及されている。時空航行を行う人間は、トンネルから放射される特殊な放射線を浴びる。これは「放射線浴 "Radiation Bath" 」と呼ばれる。これを浴びることにより、人間は時空航行が可能となり、どの時代に送られたかを、コントロール側で探知することもできる。ドイツ第三帝国やソ連で開発していたタイムトンネルは、この放射線浴が無かったために、計画が失敗している。時空転送は装置の微妙な制御が困難である事や不確定要因に対する理論体系が確立していない模様で、計算どおりの転送はなかなか実現しない。同時代での空間移動や現代から物体や人物を転送する場合はほとんど成功している。回収に成功し主人公が現代に帰還するエピソードが1回あるが、その時は時空の穴に入ってしまい、帰還したトニーは研究スタッフの誰もが身動きしない時間が止まった状態を目撃して、再び元の時代に戻る話になっている。さらには、魔術師マーリンが出てくる回ではマーリンは魔術でトニーとダグを一度現代に戻している。しかし二人はフリーズされた状態だったのでそのことを記憶していない。