直到1954年美国才在布拉沃城堡核试验（Castle Bravo）中成功引爆可以投入战场使用的氢弹。1950年代初期时，美国也已经开发出重量更轻、体积更小的小型炸弹，这使得美国得以借由一般的前线作战飞机作为核武器载具。之后包括搭载核弹头的弹道飞弹、核炮弹以及核子地雷等也纷纷于美国陆军服役，而美国空军则是部署了面对空飞弹以及空对空飞弹作为因应，而美国海军和海军陆战队则是训练海豹部队执行小型核子水雷的特别任务。在整个冷战期间美国除了进行多达1,054多次的核试验外，也不断对自身的核武器进行现代化更新并扩大其