Das Manhattan-Project (MED Manhattan Engineer District) der USA ist der Beginn der Entwicklung von Atomwaffen. Ab August 1942 während des Zweiten Weltkriegs wurde das streng geheime Manhattan Project als Sammelbezeichnung für alle Aktivitäten zur Entwicklung einer amerikanischen Atombombe genutzt. Grund für die Entwicklung war ein Schreiben des in die USA ausgewanderten Physikers Albert Einstein (1879-1955) an US-Präsident Franklin D. Roosevelt (1882-1945), indem er davor warnte, das Deutsche Reich könnte nach der Entdeckung der Kernspaltung durch den deutschen Chemiker Otto Hahn (1879-1968) im Dezember 1938 Nuklearwaffen entwickeln. Als im Norsk-Hydro-Werk in Rjukan im deutsch besetzten Norwegen eine deutliche Steigerung der Schwerwasserproduktion (Deuterium) festgestellt wurde (ca. 5 Tonnen), erhielt das Manhattan Projekt offiziellen Rang. Aus Gründen der Geheimhaltung wurden die Mittel dafür in Höhe von über 2,5 Milliarden US-Dollar ohne Konsultation des Kongresses bewilligt. 

Zweitweise arbeiteten über 300.000 Personen an dem Projekt, aber nur eine kleine Anzahl von Leuten kannte den gesamten Umfang und das letztendliche Ziel der Unternehmungen, für die drei Produktionsstätten in Oak Ridge bei Knoxville (Tennessee) und Hanford bei Pasco (Washington) und Savanah River (South Carolina) geschaffen wurden. Für den Zusammenbau der Atombombe und die Leitung der wissenschaftlichen Forschung baute man in Los Alamos im US-Bundesstaat New Mexico ausgedehnte Laboranlagen und Werkstätten. Leiter des Manhattan Projektes wird der amerikanische Physiker und Professor an der University of California und am Californian Institute of Technology in Pasadena, Robert Julius Oppenheimer (1904-1967).

Nach dem Gelingen der ersten Kernspaltung ging die Entwicklung der Atomenergie in eine deutlich militärische Richtung. 1942 wurde unter Leitung des italienischen Kernphysikers Enrico Fermi der erste Atomreaktor für eine Kettenreaktion mit dem Ziel der Herstellung einer Atombombe in Betrieb genommen. Der dabei benutzte Kernreaktor war aus Geheimhaltungsgründen unter der Tribüne des Football-Stadions der University of Chicago ("Chicago Pile-1") aufgebaut worden. Darin wurden Uran und Uranoxid mit Graphitblöcken zu einem Meiler aufgeschichtet, in den Kadmiumstäbe eingefahren wurden, die verhindern sollten, daß der Meiler schon während des Aufschichtens aktiv wurde. Beim Herausziehen der Stäbe wurden mehr Neutronen produziert, als das Kadmium auffangen konnte. Damit begann die erste nukleare Kettenreaktion am 2. Dezember 1942, die das Material zum Bau der ersten Atombomben lieferte.

16. Juli 1945 - Um 5.30 Uhr Ortszeit erfolgt die erste erfolgreiche Zündung einer Atombombe auf einem Versuchsgeländer der Luftwaffe in der Nähe von Alamogordo bei Santa Fe im Bundesstaat New Mexico. Die Sprengwirkung entsprach 20000 Tonnen TNT (herkömmlichen Sprengstoff) und der Blitz war noch fast 300 km weit zu sehen - der Atompilz türmte sich 12 Kilometer hoch. Offiziell wurde die Explosion eines Munitionsdepots verbreitet. Die eigentlich für den europäischen Kriegsschauplatz gebaute Waffe konnte nach dem Kriegsende in Europa nur noch im Krieg gegen das japanische Kaiserreich eingesetzt werden.

Nachdem die US-Regierung unter Präsident Harry S. Truman (1884-1972) Japan auf der Konferenz von Potsdam am 26. Juli 1945 ultimativ zur Kapitulation aufforderte und die japanische Führung dies ignorierte, da die Siegermächte den Fortbestand der Monarchie nicht garantieren wollten ordnete Truman den Einsatz der Atombombe an. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Gehäuse und der Sprengsatz der Atombombe von Bord des Kreuzers U.S.S Indianapolis gebracht.