Fat Man
Giai đoạn hậu chiến

Sau chiến tranh thế giới thứ hai, hai quả bom Fat Man mẫu thiết kế Y-1561 được sử dụng trong hai cuộc thử nghiệm hạt nhân mang tên Chiến dịch Crossroads tại đảo san hô Bikini ở Thái Bình Dương. Quả bom đầu tiên được gọi là Gilda, đặt theo tên nhân vật do diễn viên Rita Hayworth thủ vai trong bộ phim cùng tên năm 1946, và được thả bởi chiếc Boeing B-29 Dave's Dream; nó đã trượt mục tiêu khoảng 710 thước Anh (650 m). Quả bom thứ hai có biệt danh là Helen of Bikini, thiết kế không có cụm cánh đuôi, và được đặt trong một thùng đạn thép làm từ buồng điều khiển của tàu ngầm; nó đã được kích nổ 90 foot (27 m) bên dưới tàu đổ bộ USS LSM-60. Cả hai quả bom thử nghiệm này có đương lượng nổ khoảng 23 kilô tấn (96 TJ) mỗi loại.
Phòng thí nghiệm Los Alamos và Không lực Lục quân trước đó đã bắt đầu công việc cải tiến thiết kế Fat Man. Các máy bay ném bom North American B-45 Tornado, Convair XB-46, Martin XB-48 và Boeing B-47 Stratojet có khoang bom đủ lớn để chứa quả bom Grand Slam, quả bom dài hơn nhiều nhưng không rộng bằng Fat Man. Các máy bay ném bom duy nhất của Mỹ có thể chở Fat Man là B-29 và Convair B-36. Vào tháng 11 năm 1945, Không lực Lục quân đã yêu cầu Los Alamos cung cấp 200 quả bom Fat Man, nhưng vào thời điểm đó, họ chỉ có hai bộ lõi plutonium và các tổ hợp nổ siêu thanh. Không lực Lục quân muốn cải tiến thiết kế để giúp sản xuất, lắp ráp, xử lý, vận chuyển và dự trữ dễ dàng hơn. Dự án W-47 thời chiến được tiếp tục, và những cuộc thả bom thử nghiệm được tiếp tục vào tháng 1 năm 1946.
Fat Man Mark III phiên bản Mod 0 được đặt hàng sản xuất vào giữa năm 1946. Chất nổ siêu thanh được sản xuất bởi Nhà máy thí điểm Salt Wells, nơi được thành lập như một phần của Dự án Camel, và một nhà máy mới được thành lập tại Công xưởng Đạn dược quân đội Iowa. Các bộ phận cơ khí của bom được chế tạo hoặc thu mua bởi Công binh xưởng Rock Island; các bộ phận điện và cơ khí cho khoảng 50 quả bom đã được dự trữ tại Sân bay Quân đội Kirtland vào tháng 8 năm 1946, nhưng chỉ có chín lõi plutoni. Quá trình sản xuất Mod 0 kết thúc vào tháng 12 năm 1948, lúc đó vẫn chỉ có 53 lõi. Phiên bản Mod 0 này sau đó được thay thế bằng các phiên bản cải tiến được gọi là Mod 1 và 2 với một số thay đổi nhỏ, trong đó quan trọng nhất là chúng không sạc các tụ điện của hệ thống phóng hỏa X-Unit cho đến khi được thả ra khỏi máy bay. Các phiên bản Mod 0 đã được rút khỏi biên chế sử dụng từ tháng 3 đến tháng 7 năm 1949, và đến tháng 10, tất cả chúng đã được tái cơ cấu thành Mod 1 và 2. Khoảng 120 chiếc Fat Man Mark III đã được bổ sung vào kho dự trữ từ năm 1947 đến năm 1949 cho đến khi nó được thay thế bằng bom hạt nhân Mark 4. Fat Man Mark III đã ngừng được sử dụng vào năm 1950.
Việc tấn công bằng vũ khí hạt nhân có lẽ một nhiệm vụ khó khăn trong những năm 1940 sau chiến tranh do những hạn chế của Fat Man Mark III. Pin acid–chì—có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho hệ thống tiếp nhiên liệu—chỉ có thể hoạt động trong 36 giờ, sau đó chúng cần được sạc lại. Để làm được điều này đồng nghĩa với việc phải tháo rời quả bom và quá trình sạc lại sẽ mất thêm 72 giờ. Pin phải được tháo ra trong mọi trường hợp sau chín ngày nếu không chúng bị ăn mòn. Lõi plutoni cũng không thể để lâu hơn, vì nhiệt tỏa ra từ nó sẽ làm hỏng thuốc nổ siêu thanh. Để thay thế lõi, người ta phải tháo rời quả bom hoàn toàn và lắp ráp lại. Việc này đòi hỏi khoảng 40 đến 50 người và mất từ 56 đến 72 giờ, tùy thuộc vào kỹ năng của đội lắp ráp bom, và Dự án vũ khí đặc biệt quân đội chỉ có ba đội như vậy vào tháng 6 năm 1948. Máy bay duy nhất có khả năng mang bom là Silverplate B-29 và nhóm duy nhất được trang bị chúng là Phi đội oanh tạc 509 tại Căn cứ Không quân Walker ở Roswell, New Mexico. Trước tiên, họ cần phải bay đến Căn cứ Sandia để nhận bom, và sau đó đến một căn cứ ở nước ngoài để thực hiện cuộc không kích.
Vũ khí hạt nhân đầu tiên của Liên Xô có thiết kế rất giống với quả bom Fat Man nhờ các điệp viên Klaus Fuchs, Theodore Hall và David Greenglass, những người đã cung cấp cho Liên Xô những thông tin bí mật liên quan đến Dự án Manhattan và Fat Man. Quả bom đầu tiên của họ được kích nổ vào ngày 29 tháng 8 năm 1949 trong khuôn khổ Chiến dịch First Lightning.