美国的原子弹研究工程，主要是德国核弹研究计划刺激起来的产物。1939年8月，从德国逃到美国的爱因斯坦等一大批欧洲科学家，给美国总统罗斯福写了一短一长两封信，长信用最通俗易懂的语言，详细解释物理学的新发现和铀裂变原理，短信明确说明通过铀裂变可以生产威力巨大的新型炸弹，以及德国掌握原子弹的可能性和后果，建议美国政府拨出巨大人力、物力，抢在德国之前制成原子弹。
罗斯福起初十分犹豫，其科学顾问萨克斯用拿破仑拒绝富尔顿发明的火轮新技术而输掉战争为例，说服了罗斯福。经罗斯福批准，美国成立铀委员会，负责协调核弹工程前期研究工作。费米、康普顿、奥本海默等欧、美第一流物理学家都被揽入工程计划。不久，英、加核研究力量也并入美国，使美国原子弹研究项目因节省前期实验时间而大大加快。
1942年6月，美国基本完成了核弹研制前期实验阶段。总统最高政策小组成员布希博士向罗斯福提交报告，说明制造原子弹的可行性，并建议尽快投入工厂生产。罗斯福批准了布希报告。两个月后，美国正式开始原子弹的工厂生产阶段，并规定代号为“曼哈顿工程”，由陆军工程兵团的格罗夫斯准将全面负责。为尽快生产出原子弹，美国各大学、各有关实验室和生产厂家等几十万人，在军方统一协调下，加班加点，努力工作。生产原子弹必需的电力和各项物资供应一律列入最高的AAA供应等级，优先供应。国库甚至破例借出巨额白银，供电磁分离厂作导线材料。