核武器设计方案是指如何设计核武器，使之能够起爆引起核爆炸。设计核武器需要考虑物理上、化学上以及工程上的各种因素。核武器基本上可以分为三种类型，而这三种类型核武器爆炸时的主要能量来源在一般情况下都是核分裂，而不是核聚变。内爆式的核弹可以使用铀或者钚作为核装药，而枪式核弹只使用铀。这是由于钚-240会污染核装药，并造成提前起爆，使得其余大量尚未进行裂变的材料被炸开，从而降低了核弹的效率。大多数核武器技术都是由美国发展完成，尽管其中的一些技术后来由其他国家独立的完成。以下的描述都是美国设计的特征。早期的