Daftar negara dengan senjata nuklir
Negara yang telah melakukan uji coba nuklir

Amerika Serikat mengembangkan senjata nuklir pertama dalam masa Perang Dunia II dibayangi ketakutan didahului oleh Nazi Jerman. Uji coba senjata nuklirnya pertama kali dilakukan pada 1945 ("Trinity"), dan menjadi negara satu-satunya yang pernah menggunakan senjata nuklir terhadap negara lain, yaitu ketika bom nuklir dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki (baca juga: Proyek Manhattan). AS juga merupakan negara yang pertama kali mengembangkan bom hidrogen, uji cobanya ("Ivy Mike") pada 1952 dan versi yang dapat digunakan dalam peperangan pada 1954 ("Castle Bravo").
Rusia melakukan uji coba senjata nuklirnya yang pertama ("Joe-1") pada 1949, dalam sebuah proyek yang sebagian dikembangkan dengan espionase dalam dan setelah Perang Dunia II (baca juga: Proyek senjata nuklir Soviet). Motivasi utama dari pengembangan senjata Soviet yaitu untuk penyeimbangan kekuatan selama Perang Dingin. Soviet menguji bom hidrogen primitif pada 1953 ("Joe-4") dan sebuah bom hidrogen berdaya megaton pada 1955 ("RDS-37"). Uni Soviet juga melakukan uji coba bom terkuat yang pernah diledakkan oleh manusia, ("Tsar Bomba"), yang memiliki daya ledak 100 megaton, tetapi dikurangi dengan sengaja menjadi 50 megaton. Pada 1991, semua persenjataannya menjadi milik  Rusia.
Britania Raya melakukan uji coba senjata nuklir pertamanya ("Hurricane") pada 1952, dengan data yang sebagian besar didapat dari hasil kerja sama dengan Amerika Serikat dalam Proyek Manhattan. Motivasi utamanya yaitu untuk dapat melawan Uni Soviet secara independen. Britania Raya melakukan uji coba bom hidrogen pada 1957. Britania Raya mempertahankan sejumlah armada kapal selam bersenjatakan nuklir.
Prancis menguji coba senjata nuklirnya pertama kali pada 1960, serta bom hidrogen pada 1968.
Republik Rakyat Tiongkok menguji coba senjata nuklirnya pertama kali pada 1964, yang mengagetkan banyak badan intelejensi Barat. Tiongkok memperoleh pengetahuan nuklirnya dari Soviet, tetapi kemudian berhenti setelah pemisahan Sino-Soviet. Tiongkok menguji coba bom hidrogen pertama kali pada 1967 di Lop Nur. Tiongkok dipercaya untuk memiliki sekitar 130 hulu ledak nuklir.
India tidak pernah menjadi anggota Perjanjian Nonproliferasi Nuklir. India menguji coba sebuah "alat nuklir damai", sebagaimana digambarkan oleh pemerintah India pada 1974 ("Smiling Buddha"), uji coba pertama yang dikembangkan setelah pendirian NPT, menjadi pertanyaan baru tentang bagaimana sebuah teknologi nuklir sipil dapat diselewengkan untuk kepentingan persenjataan. Motivasi utamanya diperkirakan adalah untuk melawan Tiongkok. India kemudian menguji coba hulu ledak nuklirnya pada 1998 ("Operasi Shakti"), termasuk sebuah alat termonuklir (walaupun kesuksesan termonuklir tersebut masih diragukan). Pada Juli 2005, India secara resmi diakui oleh Amerika Serikat sebagai "sebuah negara dengan teknologi nuklir maju yang bertanggungjawab" dan setuju untuk melakukan kerjasama nuklir di antara kedua negara.
Pakistan bukan merupakan anggota Perjanjian Nonproliferasi Nuklir. Pakistan selama beberapa dekade secara diam-diam mengembangkan senjata nuklirnya dimulai pada akhir 1970-an. Pakistan pertama kali berkembang menjadi negara nuklir setelah pembangunan reaktor nuklir pertamanya di dekat Karachi dengan peralatan dan bahan yang disediakan oleh negara-negara barat pada awal 1970-an. Setelah uji coba senjata nuklir India, Pakistan secara bertahap memulai program pengembangan senjata nuklirnya dan secara rahasia membangun fasilitas nuklirnya kebanyakan berada di bawah tanah dekat ibu kota Islamabad. Beberapa sumber mengatakan Pakistan telah memiliki kemampuan senjata nuklir pada akhir 1980-an. Hal tersebut masih bersifat spekulatif sampai pada 1998 ketika Pakistan melakukan uji coba pertamanya di Chagai Hills, beberapa hari setelah India melakukan uji cobanya.
Korea Utara dahulunya merupakan anggota Perjanjian Nonproliferasi Nuklir tetapi kemudian menarik diri pada 10 Januari 2003. Pada Februari 2005 Korea Utara mengklaim telah memiliki sejumlah senjata nuklir aktif, walaupun diragukan sejumlah ahli karena Korea Utara kurang dalam melakukan uji coba. Pada Oktober 2006, Korea Utara mengatakan seiring dengan tekanan oleh Amerika Serikat, akan mengadakan sejumlah uji coba nuklir sebagai konfirmasi atas status nuklirnya. Korea Utara melaporkan sebuah uji coba nuklir yang sukses pada 9 Oktober 2006. Kebanyakan pejabat intelejensi AS mempercayai bahwa sebuah uji coba nuklir telah dilangsungkan seiring dengan dideteksinya isotop radioaktif oleh angkatan udara AS, akan tetapi kebanyakan pejabat setuju bahwa uji coba tersebut kemungkinan hanya mengalami sedikit keberhasilan, dikarenakan daya ledaknya yang hanya berkisar kurang dari 1 kiloton.