¿A qué se debe la diferencia de velocidad entre Movistar y O2 en una misma ubicación?

Depende de la banda a la que esté conectado cada terminal. El primero está haciendo CA porque tiene 4G+. El segundo no.

De primeras, ya son dos móviles distintos.

Segundo, uno está con 4G+ y el otro no, y un nivel de cobertura bastante más bajo.

Tercero, ¿a qué banda se ha conectado cada uno? No vas a sacar el mismo resultado si te has conectado a 4G 800mhz que a 4G 1800mhz.

Y cuarto, ¿los test son contra el mismo servidor?

Si es posible, intercambia las SIM y prueba de nuevo.

Fácil: a alguna diferencia en el entorno de tus tests (diferentes móviles, diferentes momentos (aunque sea uno detras de otro), a saber)

Movistar y O2 son indistinguibles, la única doferencia en términos técnicos es que si te pasas a O2 te meten en el target de O2 para mostrarte "O2" como operador en tu móvil (que a veces ni lo hacen y gente en O2 siguen como "Movistar"…); pero es algo cosmético, como todo (por ejemplo, es como cuando Vodafone ES se puso "VF-Quédate en casa")

En cualquier otro término O2 es tam distinguible a nivel de red como una tarifa determinada de fusión, no se aplica límites ni cosas similares