În timpul mijlocului celui de-al doilea război mondial, programul a fost demarat de către Iosif Stalin, care a primit o scrisoare de la fizicianul G.N. Flerov îndemnându-l să înceapă cercetarea, așa cum Fliorov a suspectat de mult dintre Aliați multe aveau în anul 1939 în secret mare avans în descoperirea fisiunii nucleare. Cu toate acestea, din cauza sângerosului război cu Germania pe Frontul de Est, eforturile militare și economice pe scară largă i-au împiedicat pe sovietici să dezvolte bombă atomică, dar au accelerat programul după ce America a efectuat bombardamentele atomice de la Hiroshima și Nagasaki, punând astfel capăt războiului cu Japonia. Proiectul atomic sovietic a fost acuzat că a spionat eforturile germane și americane în domeniul energiei nucleare. După raidurile atomice asupra Japoniei și ulterior capitulării japoneze în 1945, Uniunea Sovietică a extins facilitățile sale de cercetare, reactori militari, și a angajat o serie de oameni de știință, inclusiv spioni în domeniul nuclear, care au penetrat cu succes cercetările americane în domeniul armelor nucleare.