Начавшиеся в стране разработки урановых месторождений и проводимые исследования физики атомного ядра были прерваны войной с гитлеровской Германией. Все людские и материальные ресурсы страны были привлечены к нуждам фронта. Ученые также активно занимались решением оборонных задач: И. В. Курчатов и А. П. Александров решали проблему размагничивания кораблей Черноморского и Балтийского флотов, Волжской флотилии, а Ю. Б. Харитон в НИИ-6 работал над созданием новых взрывчатых составов. Но работы эвакуированных в Казань институтов продолжались. Туда была перевезена часть аппаратуры и установок РИАНа, ЛФТИ, на Урал был вывезен “фонд урана” из Ленинграда.
В 1941-1942 гг. в Советский Союз стали поступать сведения о проводимых в Германии, Англии и США работах по использованию атомной энергии в военных целях. Государственный Комитет Обороны, возглавляемый Сталиным, несмотря на сложное положение на фронте, в сентябре 1942 г. признал необходимым возобновить прерванные войной работы по исследованию возможности овладения внутриатомной энергией.
11 февраля 1943 г. ГКО назначил научным руководителем работ по атомной проблеме профессора ЛФТИ И. В. Курчатова. Для решения поставленной задачи 12 апреля 1943 г. была создана Лаборатория № 2 АН СССР - будущий Курчатовский институт, крупнейший научный и организационный центр, стоявший у истоков атомной промышленности страны.
Но вскоре стало ясно, что для выполнения теоретических и газодинамических исследований, связанных с проведением взрывов больших масс химического ВВ, необходим самостоятельный научно- исследовательский и конструкторский центр с мощной производственной базой. В связи с этим для ускорения разработки зарядов и обеспечения секретности работ Постановлением Совета Министров СССР № 805-327сс от 9 апреля 1946 г. было принято решение об организации при Лаборатории № 2 АН СССР Конструкторского бюро (КБ-11) по разработке конструкции и изготовлению опытных атомных бомб. Начальником был назначен П. М. Зернов, главным конструктором - Ю. Б. Харитон (в дальнейшем - научный руководитель КБ-11). Постановлением принято предложение Комиссии о размещении КБ-11 на базе завода № 550 Министерства сельскохозяйственного машиностроения и прилегающей к нему территории (пос. Сарово Мордовской АССР). Так был создан первый ядерный оружейный центр страны - ВНИИ экспериментальной физики.
Постановлением Совета Министров СССР № 1286-525сс к работам по созданию РДС-1 и РДС-2 по заданиям КБ-11 были привлечены НИИ-6, НИИ-504, КБ-47 (МСХМ), КБ-88 (Министерство вооружения), КБ Кировского завода (г. Челябинск) Министерства транспортного машиностроения и другие научно-исследовательские и конструкторские учреждения.