年12月2日那天，在启动恩里科·费米的“芝加哥第一反应堆”（第一个核反应堆）的时候，斯洛廷可能在场；然而，该项目的各种纪录在这点上并不一致。在这段期间，斯洛廷还对放射生物学方面的好几份论文作出了贡献。他在这方面的专长获得了美国政府的注意，故此被邀加入曼哈顿计划，也就是美国研发核弹的专案组织。斯洛廷在未来的诺贝尔物理学奖得主尤金·维格纳的监督下，在大学里研究钸的生产方法，后来改到田纳西州橡树岭的橡树岭国家实验室继续研究。在1944年12月，他搬到新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室，为罗伯特·巴彻的炸弹物理小组