19 серпня 1943 року — Президент США Франклін Рузвельт і премʼєр-міністр Великої Британії Вінстон Черчилльпідписали таємну угоду про співпрацю у створенні атомної бомби.

«Проект Манхеттен» ‒ кодова назва програми США з розробки ядерної зброї, здійснення якої почалося 17 вересня 1943 року. Перед цим дослідження велися в «Урановому комітеті» (S-1 Uranium Committee, з 1939 року). У проекті брали участь учені із Сполучених Штатів Америки, Великобританії, Німеччини та Канади.

    Під час проекту були створені три атомні бомби: плутонієва «Трініті» (підірвана при першому ядерному випробуванні), урановий «Малюк» (скинута на Хіросіму 6 серпня 1945) і плутонієвий «Товстун» (скинута на Нагасакі 9 серпня 1945 року).

      Керували проектом американський фізик Роберт Оппенгеймер і генерал Леслі Гровс.

   Проект був секретним. Імовірно, він почався в 1943 році, коли стало відомо, що в нацистській Німеччині ведуться роботи зі створення атомної зброї. До проекту було залучено багатьох великих учених, які емігрували в 1933 році з Німеччини (Фріш, Бете, Силард, Фукс, Теллер, Блох та інші), а також Нільс Бор, вивезений з окупованої Німеччиною Данії.

Ближче до літа 1945 року військове відомство США зуміло отримати атомну зброю, дія якої базувалася на використанні двох видів подільного матеріалу ‒ або ізотопу урану-235 («уранова бомба»), або ізотопу плутонію-239 («плутонієва бомба»).

   Перший вибух атомної бомби провели в штаті Нью-Мексико 16 липня 1945 року (перше випробування ядерного вибухового пристрою «Трініті» на основі плутонію-239, Аламогордо, на півдні штату Нью-Мексико). Під час цього першого випробування («Трініті») тестувалася саме плутонієва бомба імплозивного типу, а не уранова.

   У СРСР розробкою ядерної зброї займався Спеціальний комітет при Раді міністрів СРСР під керівництвом Берії. Перше випробування атомної зброї в СРСР здійснили в 1949 році, через чотири роки після першого ядерного випробування в США.

   Уряд США, отримавши в 1945 році атомну зброю, провів бомбардування японських міст Хіросіма і Нагасакі в серпні 1945 року.

   6 серпня 1945 на японське місто Хіросіма була скинута уранова бомба «Малюк» (англ. Little Boy). В результаті бомбардування загинуло близько 140 тисяч осіб. Світ вперше зіткнувся з ядерною загрозою.

   На 9 серпня було заплановане скидання плутонієвої бомби «Товстун» (англ. Fat Man) на місто Кокура, але через сильну хмарність мета була змінена. Відбулася бомбардування друга японського міста Нагасакі. Загинуло близько 74 тисяч людей.

   Манхеттенський проект обʼєднав учених з Великобританії, Європи, Канади, США, в єдиний міжнародний колектив, який вирішив завдання в найкоротші терміни і, тим самим, обдарувавши світ проблемою атомної зброї.

  Проте Манхеттенський проект супроводжувався напруженістю у стосунках США і Великобританії. Великобританія вважала себе скривдженою стороною, оскільки США скористалися знаннями вчених з Великобританії, але відмовилися ділитися з Великобританією одержуваними результатами.