Создание таких государственных органов явилось ответной реакцией Советского правительства на разработку атомных зарядов Соединенными Штатами Америки. Бомбардировка городов Хиросимы и Нагасаки (6 и 9 августа 1945 г.), когда уже в ней не было военной необходимости, показала готовность США применить новое оружие при решении своих политических задач. Для сохранения мира на Земле необходимо было пресечь монополию США. Поэтому атомная программа Советского Союза была ориентирована прежде всего на создание ядерных зарядов. Она опиралась на успехи советской физики в исследованиях ядра. Эти работы велись в Советском Союзе еще с довоенных лет. В Петрограде были созданы физико-технический институт (1918) и Радиевый институт (1922). В 1928-1929 гг. был создан Харьковский физико-технический институт.
В середине двадцатых годов Н. Н. Семёнов создал новое направление - исследование физического механизма химических реакций, химическую физику. Высокий уровень понимания процессов горения и взрыва оказался в дальнейшем очень важным для развития атомной техники. В 1931 г. был создан Ленинградский институт химической физики.
Отечественные ученые заложили основы изучения радиоактивности и физики деления ядра. Для физических исследований в РИАНе был построен и пущен в 1937 г. первый в стране и Европе циклотрон. Были получены существенные данные по делимости атомных ядер. Протонно-нейтронное строение ядра, капельная модель ядра, открытие явления ядерной изомерии, открытие черенковского излучения и явления спонтанного деления, теория цепных процессов - вот перечень достижений, иллюстрирующих, что в предвоенные годы отечественная ядерная физика находилась на переднем крае мировой науки. Именно это обстоятельство впоследствии сыграло решающую роль при разработке и создании отечественного ядерного оружия.
В 1938 г. в целях координации работ в области ядерной физики при Президиуме АН СССР была образована комиссия по атомному ядру под председательством академика АН СССР С. И. Вавилова. В 1939 г. Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон обосновали возможность протекания в уране цепной реакции деления.
Предвоенный 1940 год оказался богатым на результаты и предложения в области использования энергии урана. Так, в августе этого года И. В. Курчатов, Л. И. Русинов, Г. Н. Флёров и Ю. Б. Харитон представили в Президиум АН СССР свои предложения “Об использовании энергии урана в цепной реакции”. В этом же году при АН СССР была организована Урановая комиссия. На заседании этой комиссии, например, 16 сентября 1940 г. Ю. Б. Харитон изложил теоретические соображения об условиях, при которых возможно было ожидать распада урана; А. П. Виноградов обратил внимание участников заседания на прекращение публикаций в зарубежной литературе о методах разделения изотопов урана, подчеркнув при этом, что по ряду признаков можно судить о продолжении интенсивных работ в этом направлении.