以现在来的眼光来看，原子弹的设计原理是使处于亚临界状态的裂变装料瞬间达到超临界状态，有两种基本方式，即内爆式和枪式。内爆式是依靠处于亚临界质量的裂变装药外层的重元素反射层（主要为铀-238）外层高能炸药爆炸产生的内轰聚爆波压缩内层使其密度骤然增大达到超临界质量。而枪式是将2-4块处于亚临界状态的裂变材料通过化学炸药爆炸而迅速合拢达到超临界状态。而在1943年，枪式和球形原子弹的设计理念已经被格伦·西博格和他的团队探讨过了，而且奥本海默等人也开始对快中子计算法计算临界质量的研究，同时奥本海默和伊利诺伊大学