İlk atom bombası 16 Temmuz 1945'te ABD'de patladı. Bu, ABD'nin yapacağı 1000'in üzerindeki nükleer silah denemelerinin ilkiydi ve patlama plütonyum çekirdeklerinin bölünmesiyle gerçekleşmişti. Uranyum ise 6 Ağustos 1945'te Hiroşima'da "denendi". 60 kilogramlık uranyum çekirdeği bölündü; 140 bin insan kağıt gibi yanarak, bir o kadarı da radyasyon yayılımıyla öldü. Deneme "başarılı" olmuştu. Üç gün sonra ikinci yıkım Nagazaki'de yaşandı.
Nükleer silah geliştirmeye niyetlenen ilk ülke Nazi Almanyası'ydı. ABD'yi atom bombasının yapılması için bir program hazırlamaya iten de Almanya'nın bu niyetinin farkında olan ve aralarında Einstein'ın da bulunduğu bir grup biliminsanın kaygılarıydı.
Japonya'ya atılan iki bomba, ABD açısından savaşı bitirmenin çok ötesinde işlevler taşıyordu. Bu, bir güç gösterisi, savaşın en büyük mağduru ve asıl galibi olan Sovyetler Birliği'ne yönelik bir tehditti. ABD'nin bombalar alanındaki üstünlüğü sadece dört yıl sürdü; Sovyetler Birliği 1949'da ilk atom bombası denemesini gerçekleştirdi.
Sovyetlerin nükleer denemesinin hemen ardından, Edward Teller, ABD'nin Atom Enerjisi Komisyonu'na hidrojen bombası yapımını önerdi ve bu önerisi, başkanlığını Oppenheimer'ın yaptığı danışma kurulu tarafından reddedildi. Teller, savaş sırasında atom bombası çalışmalarına katılmıştı. Bu arada, boş zamanlarında, tahrip gücü atom bombasından çok daha yüksek olan hidrojen bombası üzerinde, kendi başına çalışıyordu. Oysa, zamanında Nazilerin tehdidine karşı atom bombasının gelişimine katkıda bulunan fizikçilerin çoğu, Sovyetler Birliği'ne yönelecek nükleer silahların yapımında çalışmak istemiyordu. Teller, inançlı bir anti-komünist olarak, bütün enerjisini, ABD'nin nükleer silah programlarında aldığı etkin görevlerde kullandı. Oppenheimer ise 1954'te, hakkında yapılan bir güvenlik soruşturması sonucunda, Atom Enerjisi Komisyonu'ndaki görevinden alındı.
1950'de ABD Başkanı Truman, Atom Enerjisi Komisyonu'ndan "nükleer silahların, hidrojen bombası da dahil olmak üzere, her biçimi üzerinde çalışmalara devam edilmesi"ni istedi. Truman'ın emri ve Teller'ın çabaları sonucunda, 1952'de ilk hidrojen bombası ABD'de geliştirildi. Bu bomba Hiroşima'ya atılan atom bombasından 700 kat daha güçlüydü. Sovyetler Birliği, bir yıl geçmeden, ABD'nin bomba sevincini bir kez daha gölgeledi ve 1953'te ilk hidrojen bombası denemesini gerçekleştirdi.