Det nazistiske styre valgte derfor blant andre Heisenberg til å inngå i et forskningsprosjekt som hadde som formål å finne ut av hvordan man utnyttet slik atomkraft til blant annet fremstilling av en atombombe. Dette forskningsprosjekt ble kalt , som kan sammenlignes med den amerikanske utgave av forskningsprosjektet, . Heisenbergs status og omdømme blant (atom)fysikere var ved begynnelsen av annen verdenskrig meget høy - faktisk ble han regnet som en av de ledende (atom)fysikere på det daværende tidspunkt. Det var også mange innenfor fysikkretsene som mente (da det gikk opp for dem at oppdagelsen av fisjon i teorien kunne anvendes til å skape en atombombe) at hvis det var én fysiker som hadde evnene og kunne lykkes med å skape et slikt våpen, måtte det være Heisenberg. I USA var Edward Teller en av de ledende fysikerne i Manhattanprosjektet. Teller og Heisenberg hadde arbeidet sammen i Tyskland og Heisenberg fungerte som Tellers mentor. Tellers respekt og beundring for Heisenberg varte hele livet.