На границе Мордовской АССР и Горьковской области, в посёлке Саров, было решено создать ядерный центр. Здесь находился завод № 550 бывшего Наркомата боеприпасов, в 1946 году перешедший в ведение Наркомата Сельхозмашиностроения.

С начала 1946 года и до 1990-х годов не только ядерный центр КБ-11 (с 1 января 1967 г. ВНИИЭФ), но и вся жилая зона объекта были жёстко закрыты от внешнего мира. Посёлок Саров был стёрт со всех карт СССР и исключён из всех учётных материалов.

Коллектив КБ-11 должен был разработать ядерную бомбу в двух вариантах: в плутониевом с использованием сферического обжатия (РДС-1) и в урановом с пушечным сближением (РДС-2). Плутониевую бомбу планировалось представить на испытания до 1 января 1948 года, а урановую — до 1 июня 1948 года. Но в феврале 1948 года срок изготовления и испытания ядерных бомб перенесли на март-декабрь 1949 года. Оба варианта разрабатывались параллельно, но изготовление уранового заряда по ряду объективных причин проходило с опозданием на полтора года.

Плутоний предполагалось получить в промышленном реакторе на комбинате № 817 с последующей радиохимической переработкой. Для получения высокообогащённого урана-235 методом диффузной селекции изотопов нужно было освоить новый вид машиностроительного производства — атомное машиностроение, отличающееся очень сложными приборами, изделиями и установками, ранее никогда в народном хозяйстве СССР не применявшимся.

За годы работы промышленного реактора, к июлю 1949 года на комбинате № 817 было получено достаточно урана, чтобы изготовить первое изделие «РДС-1».

«27 июля 1949 года на комбинате состоялось совещание, в котором приняли участие И.В. Курчатов, Б.Л. Ванников, А.П. Завенягин, Б.Г. Музруков, Ю.Б. Харитон, Я.Б. Зельдович, Д.А. Франк-Коменецкий и Г.Н. Флёров. Было принято решение об окончательной массе плутониевого заряда. Чтобы зря не рисковать, массу заряда рассчитали по аналогии с первой испытанной американской атомной бомбой, то есть 6,2 кг.

5-го августа 1949 года на заводе «В» были изготовлены две полусферы из металлического плутония для РДС-1 методом горячего прессования. Технология ещё отрабатывалась, и полной гарантии того, что при этой операции не возникнет самопроизвольной цепной ядерной реакции, у исполнителей не было. В тот же день была произведена приёмка ядерного заряда. Акт об этом подписали Ю.Б. Харитон, А.А. Бочвар и В.Г. Кузнецов. 8-го августа 1949 года детали из плутония специальным поездом были направлены в Саров в КБ-11. Здесь в ночь с 10 на 11 августа была проведена контрольная сборка изделия. Проведённые измерения подтвердили соответствие РДС-1 техническим требованиям и пригодность его для полигонного испытания.

Автоматические взрыватели и высоковольтные установки для РДС-1 были изготовлены в НИИ-504 (МСХМ) и НИИ-6. Данные устройства обеспечивали одновременность подрыва плутониевого заряда с точностью до миллионных долей секунды. В отработке отдельных узлов конструкции принимали участие ГСКБ-47 (МСХМ), ЦКБ-326 (Минсвязи) и КБ завода № 88 (Минвооружения)».

Подготовка к испытаниям РДС-1 началась за три года до завершения разработки бомбы. Началось строительство специального полигона, место для которого выбрали в прииртышской степи, в 170 км. к западу от Семипалатинска.

Строительство велось инженерными войсками Министерства Вооружённых Сил. В центре опытного поля смонтировали металлическую решетчатую башню высотой 37,5 метров. На ней должен был разместиться испытываемый ядерный заряд. На полигоне установили 1300 различных приборов для физических измерений, 9700 индикаторов различного типа для исследования проникающего излучения.

26 августа 1949 года на полигон прибыл сам Берия. Там уже находились в полной боевой готовности две бомбы (боевая и резервная).

В семь часов утра 29 августа 1949 года казахская степь озарилась ослепительным светом. Как и в Нью-Мексико на мгновенье «засияли тысячи солнц».

На следующий день Берия в Кремле вручил доклад Сталину. Там говорилось:

«1. Точно в назначенный момент взрыва в месте установки атомной бомбы (на тридцатиметровой стальной башне в центре полигона) произошла вспышка атомного взрыва, во много раз превосходящая по своей яркости яркость Солнца.

В течение трёх-четырёх секунд вспышка приняла форму полушария, Увеличившегося до размеров 400–500 метров по диаметру.

2. Одновременно со световой вспышкой образовалось взрывное облако, достигшее в течение двух-трёх минут высоты нескольких километров и прорвавшееся затем в обычные дождевые облака, которые покрывали в момент испытания небо.

3. Вслед за вспышкой взрыва возникла огромной силы ударная волна атомного взрыва.

Зарево взрыва было видно, а грохот ударной волны слышен наблюдателями и очевидцами, находящимися от места взрыва на расстоянии 60–70 км.

В сухих строчках официального доклада прорывается чувство удовлетворения и гордости за проделанную работу. На полигоне в момент испытания царило всеобщее ликование. Берия расцеловался с Курчатовым и Харитоном. Через двадцать минут после взрыва в эпицентр было направлено два танка, оборудованных свинцовой защитой, для проведения оценки результатов.

Вероятно, особой необходимости в этом рейде, сопряжённом со смертельным риском, не было — ведь на полигоне и так установлено 1300 различных приборов для физических измерений и 9700 индикаторов различного типа для исследования параметров проникающих излучений, но приборы приборами…