Arbeidet med en annen bombetype – en implosjonsbombe – ble påbegynt tidligere etter tilskyndelse fra fysikeren Seth Neddermeyer. Ved implosjon brukte man sprengstoff til å presse en kule av fissilt materiale, som ikke hadde en kritisk masse, sammen til en mindre kule med større tetthet. Når de spaltbare atomene ble pakket tettere sammen, steg antallet nøytronkollisjoner og massen ble kritisk. Metallet skulle bevege seg svært kort, så den kritiske massen ble nådd raskere enn ved kanonmetoden. Neddermeyers' undersøkelser av implosjonsmetoden i 1943 og 1944 viste seg lovende, men viste også at problemet ville være langt vanskeligere fra en teoretisk og ingeniørmessig synsvinkel enn kanonmetoden. I september 1943 anførte John von Neumann, som hadde erfaring med hulladninger som ble anvendt i panserbrytende granater, at ikke bare ville implosjonen minske faren for forsprengning, men den ville også bety en mer effektiv anvendelse av det spaltbare materialet. Han foreslo at de ble brukt en rund ladning i stedet for en sylindrisk som den Neddermeyer arbeidet med.