旧ソ連で最初の量産型核爆弾はRDS-3Tと、より小型化されたRDS-4である。RDS-6からは熱核弾頭となった。これら核爆弾から多種多様な核弾頭が設計されたと考えられているが、形式番号は詳らかでは無い。R-36Mには15F143、15F143U、15F147、15F678といった形式番号を持つバス(またはPost Boost Vehicle、PBV)に弾頭が搭載されていたといわれる。
Mark 1リトルボーイやMark 3ファットマンは核爆弾であり、核起爆装置と不可分の構造である。知られている核弾頭で古い物はW4だが1951年に開発がキャンセルされた。続くW5は海軍のレギュラスIや空軍のマタドールといった巡航ミサイルに搭載されて1954年から運用された。W5はMark 5航空爆弾から核爆弾を独立させたもので、92個の爆縮レンズからなる最大威力120kトンの核弾頭である。Mark 5はMark 3にくらべて大幅に小型化されており重量は1.5トンといわれている。レギュラスIは後に核弾頭をW27に載せ替えている。最も小型の核弾頭はおそらく重量30kg以下で威力250トン(0.25kt)のW54で、空軍で運用された空対空ミサイルの核ファルコンや陸軍の小型ロケット弾デイビー・クロケット(核出力10、20tの切り替え型)に搭載された。デイビー・クロケットは人力搬送が可能な小型核兵器として知られている。重量40kg台のW42は1961年に開発がキャンセルされた。核砲弾に使用された威力72トン(0.072kt)のW48は重量50kgほどである。最も威力の大きい核弾頭は、タイタンIIに搭載されたW53で、熱核弾頭を搭載し威力9Mトン、重量は約2.8トンとされている。最も新しい核弾頭はW91でSRAM-Tミサイル用の核弾頭として開発が始まったが1991年にはキャンセルされている。量産された最も新しい核弾頭はW88で、トライデントD-5用の弾頭として開発され、威力は475kトン、時限/高度/接触信管を備え1988年から1989年までの約一年間に400発が生産されたとされている。
本所工業高校を経て俳優座養成所（15期）を卒業。同期には夏八木勲、栗原小巻、竜崎勝、前田吟、林隆三、地井武男、高橋長英、秋野太作、浜畑賢吉、赤座美代子、太地喜和子、小野武彦、村井国夫、柴田侊彦、溝口舜亮などがおり、後年「花の15期生」と呼ばれた。月謝滞納で大手ホテルで花屋のバイトもしていたこともあり、長嶋茂雄の結婚披露宴の飾りつけを行っている。俳優座準座員を経て座員となる。1967年に『天下の青年』（フジテレビ）でデビューし、翌1968年には『復讐の歌が聞える』で映画デビューを果たす。デビュー当時こそ純朴な青年風なキャラクターだったが、その後浅黒いワイルドなアウトロー風キャラへと大々的なイメージチェンジを図り、その風貌を印象づけていった。1971年、俳優座の体質を批判して市原悦子、菅貫太郎、中村敦夫らとともに退座し、以降、テレビドラマや映画を中心に活躍。作品に恵まれたことは当然ながら、その圧倒的な存在感と的確な演技力を武器に、日本を代表する映画監督はもとより、若手の監督からも絶大な信頼を受け、100本を超える映画に出演。特に黒木和雄監督の「戦争レクイエム三部作」には全て出演して、いずれも高い評価を得ている。原田の仕種や台詞廻しに影響を受けた松田優作は、一時期その一挙手一投足を研究し、模倣したとも言われる。キャリアと共に数多くの映画賞を受賞する一方、2003年には、功績が讃えられ紫綬褒章を受章。他にも独特の渋い声を生かして映画などのナレーションを担当したり、ミュージシャン・ブルース歌手としても数多くの作品を発表し、精力的にライブ活動を行うなどの活躍をみせた。2008年11月に早期の大腸癌が発見され入院、1か月静養ののち同年末から仕事に復帰した。没後明かされたが、この時点で既に末期の状態にあり、余命宣告がなされていたという。2011年7月19日、肺炎のため東京都内の病院で死去。71歳没。遺作は自らが企画し、映画化を進めた『大鹿村騒動記』（死去3日前の7月16日に封切）。2011年7月11日に都内で行われた同映画のプレミア試写会で、長女が押す車椅子で登壇した姿が公での最後となった。会見では「この少し前に腸閉塞と誤嚥性肺炎を発症。さらに腰部脊柱管狭窄症を悪化させ、喉にも炎症を起こす満身創痍（そうい）の中、本人の強い意志で参加」と説明されたが、実際は癌が進行・転移して既に歩行もままならない状態にあった。試写会あいさつでは石橋蓮司が原田のメッセージを代読。観客の喝采を浴びる中、感極まって涙をぬぐう場面もあった。葬儀・告別式は同年7月22日に東京都港区の青山葬儀所で営まれた。喪主は長男・喧太が務め、弔辞は石橋蓮司と石橋冠が読んだ。告別式では原田が生前愛飲していた日本酒が蔵元の協力により参列者に振舞われ、出棺の際は佐藤浩市、江口洋介ら原田の「門下生」によって棺が担ぎ出された後、品川区の桐ヶ谷斎場で荼毘（だび）に付された。日本政府は原田の映画界への貢献などを多とし、8月9日の閣議で旭日小綬章を授与することを決定した。その際に原田の戸籍上の年齢が70歳となっていることも併せて判明した。