Ulam, i samarbeid med C. J. Everett beviste at Edward Tellers første modell for en hydrogenbombe var mangelfull. Ulam arbeidet så videre med en bedre modell. Han var den første som innså at en kunne plassere alle bombens komponenter i kappe. En kunne så plassere en fisjonsbombe i den ene enden, termonukleært materiale i den andre enden, og bruke røntgenstråler fra fisjonsbomben for å komprimere og detonere det kjernefysiske drivstoffet.