Модифицированный бомбардировщик, получивший обозначение NB-36H, использовался в качестве летающей лаборатории еще в одном интересном проекте, связанном с исследованиями самолета с ядерной силовой установкой (ЯСУ). NB-36H имеет новую носовую часть и оснащен ядерным реактором, расположенным в хвостовой части фюзеляжа и не связанным с двигателями самолета. Предусмотрена мощная система биологической защиты с использованием свинцового экрана, контроль за работой реактора – с помощью ТВ установки. В период с 17 сентября 1955 г. по 28 марта 1957 г. самолет NB-36H выполнил 47 полетов с ядерным реактором на борту. Рассматривалась возможность создания на основе В-36 экспериментального самолета Х-6 с ЯСУ, но эта идея не была реализована.
Испытания NB-36H проводились в рамках масштабных работ по ЯСУ, начавшихся в США в 1951 г. по программе ANP (Aircraft Nuclear Propulsion – авиационная ЯСУ), курируемой совместно ВВС и комиссией по атомной энергии США. В 1954 г. ВВС США сформулировали техзадание на атомный бомбардировщик WS-125A, а в следующем году началась его конкурсная разработка двумя промышленными группами, в каждую из которых вошла авиастроительная и двигателестроительная фирмы: Конвэр/Дженерал Электрик и Локхид/Пратт-Уитни. Дженерал Электрик вела работы по ядерной установке так называемого прямого цикла, в котором ядерный реактор заменяет обычную камеру сгорания ТРД, т.е. воздух от компрессора нагревается, непосредственно проходя через реактор. Такая схема упрощает конструкцию двигателя, но создает повышенную радиационную опасность для окружающей среды и обслуживающего персонала, так как выходные газы и компоненты двигателя становятся радиоактивными. Ведущую роль в этих работах играли немцы Бруно Брукман и Герхард Нойман, бывшие ранее крупными специалистами на германской фирме BMW. Вначале исследовался ядерный вариант двигателя J47, но в конце концов была создана силовая установка Х-211 (J87) в составе двух новых мощных ТРДФ, обслуживаемых одним ядерным реактором. Суммарная форсированная тяга составила 243,5 кН (24830 кгс). Форсажные камеры работали на обычном химическом топливе.
В противоположность этому фирма Пратт-Уитни вела работы по силовой установке непрямого цикла. Вначале изучался ТРДД с водяным реактором и паровой турбиной, приводящей вентилятор диаметром 3,05 м. Воздух от вентилятора нагревался пропусканием через конденсатор паровой турбины, которому в свою очередь тепло передавалось от ядерного реактора. В 1953 г. стала изучаться более перспективная силовая установка с шестью ТРД J91 тягой по 111,2 кН (11340 кгс) и одним ядерным реактором на расплавленных солях, роль теплоносителя в котором играло циркулирующее топливо.