Атомная монополия США, а также изменение советской внешнеполитической стратегии вынудили советское руководство форсировать работы по созданию собственной атомной бомбы, а также принять меры по перевооружению армии и флота на качественно новом техническом уровне. В первые послевоенные годы все основные людские, финансовые и научно-технические ресурсы советской экономики были сконцентрированы прежде всего на создании ядерного и термоядерного оружия, а впоследствии и средств его доставки. Крупномасштабное перевооружение происходит в эти годы во всех родах войск.

В 1945 г. была принята 10-летняя программа ударного военного судостроения. Одновременно со строительством современного флота уже с 1946 г. Совет Министров СССР принимает постановление о форсированном развитии опытно-конструкторских работ по созданию реактивной авиации.

Создание ракетно-ядерного щита. Создание ядерного, а затем термоядерного оружия явилось стратегической задачей советского «уранового проекта». Их значимость стала очевидной для Сталина лишь в годы войны. В сентябре 1942 г. Государственный Комитет Обороны (ГКО) обязал Академию наук СССР возобновить работы по исследованию возможности создания урановой бомбы или уранового топлива.

Менее чем через год в системе Академии наук СССР была создана секретная лаборатория № 2. Её руководителем был назначен 40-летний физик Игорь Васильевич Курчатов. Помимо него в создании советской атомной бомбы участвовали десятки выдающихся ученых, включая Ю. Харитона, П. Капицу, Я. Зельдовича, Г. Флерова. Работы над проектом начались и велись по тем же направлениям, по которым они развивались и в США, но из-за трудностей, вызванных войной, продвигались медленно.

Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки 9 и 11 августа 1945 г. продемонстрировали всему миру разрушительную мощь нового оружия. Сталину стало ясно, что атомная бомба, разрушив баланс сложившихся в мире в конце мировой войны сил, представляет серьезную угрозу для СССР. 20 августа 1945 г. для координации всех работ по атомной бомбе был учрежден специальный комитет № 1 во главе с Л. Берией, В его ведении были тысячи заключенных, сотни промышленных предприятий разного профиля, многие военные КБ и НИИ.

Для непосредственного руководства атомным проектом создавалось Первое Главное Управление (ПГУ). Главой этой организации стал генерал-полковник Б. Л. Ванников. Уже через год в декабре 1946 г. был запущен первый в Европе уран-графитовый реактор (Ф-1), велись другие важные работы.

К концу войны Советский Союз располагал определенной информацией об американском «Манхэттенском проекте». Но и в этом случае задача не была простой. Советский Союз располагал меньшим числом ученых, имел худшую научную базу.