Gjennom Peierls ble han involvert i arbeidet med å utvikle en britisk atombombe, i Tube Alloys-prosjektet. Britiske sikkerhetspoliti anbefalte Peierls å fortelle Fuchs så lite som mulig. Etterhvert ble Fuchs involvert høyt gradert arbeid blant annet slikt som skulle løste problemet med å skille uran 235 fra uran 238.