Mereka diberi tempat khusus yang sangat dirahasiakan di daerah New Mexico, tepatnya Los Alamos National Laboratory, Alamogordo - New Mexico. Percobaan mereka yang berhasil adalah bom atom dengan nama Trinity dengan daya ledak setara 5 kiloton TNT, lebih kecil dari bom Little Boy yang dijatuhkan di Hiroshima yang mempunyai daya ledak setara 13 kiloton TNT.
Akibat percoban ini para ilmuwan tersebut langsung berkomentar dan menolak penggunaan bom ini untuk digunakan. dikarenakan daya hancurnya yang sangat dasyat dibandingkan dengan senjata apapun. Namun Amerika tetap nekat menggunakan bom ini hingga munculah 2 bersaudara penebar radiasi yaitu Little Boy yang dijatuhkan di Hiroshima dan Fat Man yang dijatuhkan di Nagasaki.
Adalah Paul Warfield Tibbets Jr. yang diberi perintah untuk membentuk suatu grup pengebom khusus dengan kekuatan 1 skuadron B-29 Superfortress yang telah dimodifikasi. Kelompok ini ditempatkan di Pulau Tinian di sebuah wilayah Kep. Mariana. Pada hari H tanggal 6 Agustus 1945 bom pertama Meledak di Kota Hiroshima yang berpenduduk sekitar 350.000 jiwa (pada waktu itu), hingga menimbulkan korban hingga 250.000 jiwa meninggal dan sisanya luka-luka.
Sebenarnya terdapat lebih dari 10 kota yang menjadi kandidat target serangan bom atom, tapi karena rata-rata kota di Jepang memiliki banyak kuil, maka AS mengeluarkan banyak kota tersebut dari daftar target bom atom.Akhirnya yang dipilih adalah Hiroshima dan Nagasaki yang notabene merupakan kota-kota industri Jepang yang mensuplai peralatan militer. Yang termasuk prioritas target itu adalah berturut-turut: Kyoto, Hiroshima, Yokohama dan Kokura. Kota-kota tersebut memang pusat industri dan militer. Tapi Kyoto kemudian diganti dengan Nagasaki.
Pada hari pertama (5 Agustus), Hiroshima adalah sasaran pertama. Jika cuaca tidak memungkinkan, pilihan kedua adalah Kokura dan ketiga Nagasaki. Hiroshima adalah kota industri besar yang juga merupakan pusat kegiatan divisi kedua tentara Jepang yang bertanggung jawab atas operasi di selatan Jepang dan pusat komunikasi militer dan supply tentara. Sedangkan Nagasaki adalah kota pelabuhan tempat dibuatnya kapal-kapal Jepang, termasuk kapal perang, peralatan dan supplynya. Tanpa ada bom atom pun, kedua kota itu memang dalam rencana penyerangan AS.
Sebenarnya, pada awal 1945, Jepang sebagian dari pejabat Jepang sudah lelah berperang juga, dan menasehatkan kaisar Jepang untuk berhenti saja, namun kaisar tidak menyetujui hal tersebut. Bahkan sampai bom atom dijatuhkan, Jepang belum sepenuhnya menyerah karena sebagian pejabat menginginkan Jepang berperang sampai titik darah terakhir. Namun hal ini tidak terjadi karena akhirnya kaisar turun tangan dan menyetujui menyerah tanpa syarat.
Ada berbagai macam versi tentang alasan – alasan Amerika menjatuhkan bom atom kepada Jepang. Dimana alasan – alasan itu saya rangkum dan paparkan kepada anda semua poin per poin :
1. Untuk mengakhiri perang secepatnya. Kelelahan luar biasa yang ditimbulkan setelah perang di Eropa. Pihak Jepang sendiri, walaupun menyadari sekutu dekatnya, Jerman telah kalah tapi tidak mengeluarkan tanda - tanda menyerah dengan mudah (mereka siap berkamikaze) yang dianggap akan membawa korban jauh lebih banyak di kedua belah pihak. Efek Kamikaze ini benar – benar membuat Amerika kewalahan. Contohnya pada perang Iwo Jima dimana sekitar 5000 tentara Jepang yang sedang diserbu US marine akhirnya banzai charge (ada yang bawa samurai, ada yang tangan kosong) ke arah pasukan marine, hanya untuk dibabat senapan mesin. Bahkan sebenarnya Amerika sudah menyiapkan Operasi Olympic untuk berjaga – jaga, jika dan hanya jika Jepang tidak menyerah setelah di bom Atom. Pada awalnya terdapat rencana Operation Olympic yang merupakan rencana untuk penyerangan ke pulau-pulau utama di Jepang. Pada saat itu intelijen AS memperkirakan Jepang memiliki kekuatan sekitar 7-9 juta tentara. Dengan memperhatikan sifat tentara Jepang yang bertempur sampai titik darah terakhir, AS menyadari bahwa mereka akan bertempur sangat luar biasa untuk dapat mengakhiri perang di Pasifik, yaitu sampai semua tentara Jepang binasa, seperti pertempuran di Iwo Jima dan lainnya. Dan itu akan memakan waktu yang lama dan kembali menelan korban jiwa yang sangat banyak bagi AS sendiri.
2. Ada analisis politik yang mengatakan selain alasan itu, Truman saat itu juga memiliki motivasi untuk menekan Stalin/menggertak Uni Soviet. Namun analisa ini tidak pernah terbukti secara nyata. Ketika itu, AS dan Soviet masih tergabung dalam blok Sekutu melawan blok Axis, serta suasana permusuhan atau hostilities belum ada antara AS dan Soviet. Lagipula dengan menjatuhkan bom atom di Jepang, hal itu justru bukannya malah menggertak Soviet, melainkan malah menjadi katalisator perlombaan senjata antara AS dan Soviet. Soviet menjadi tahu bahwa AS memiliki senjata nuklir, sehingga Soviet berupaya dengan segala daya untuk membuatnya juga. Tahun 1948-an, Soviet memiliki senjata nuklir - hanya tiga tahun berselang setelah AS menjatuhkan bom atom di Jepang.
3. Tidak terlalu jauh dengan poin nomor 2, alasan selanjutnya adalah mencegah terbagi-baginya Jepang seperti terbaginya Jerman. Tapi alasan ini agak lemah, karena Sovyet sendiri baru mengumumkan perang 8 Agustus 1945, dan walaupun mungkin karena takut Jepang dijajah Soviet, hal itu agak lebih sulit. Kenapa? Karena untuk sampai ke Jepang, Soviet harus menaklukkan Manchuria, lalu bertempur dulu menyisir Asia timur jauh untuk sampai ke Jepang. Dan hal ini akan memakan waktu yang lama.
4. Untuk membalas kejadian Pearl Harbour. Sejak serangan Jepang ke AS pada peristiwa Pearl Harbor yang menyeret AS ke dalam Perang Dunia II, AS memang sudah punya rencana untuk membalas menyerang ke Jepang, dan itulah salah satu sebab AS terlibat Perang Pasifik. Namun hasil intelejen dan laporan militer AS menghasilkan option memakai bom atom adalah karena dianggap penyerangan ke Jepang akan memakan waktu, biaya dan korban jiwa yang lebih banyak padahal banyak negara sudah lelah berperang. Bahkan korban sipil akan jatuh lebih banyak bila Sekutu benar-benar menjalankan penyerangan ke Jepang.
Itu adalah dari sudut alasan sekutu, sedangkan pihak Jepang sendiri ada sebuah ironi yang terjadi. Tanggal 26 Juli 1945 pihak sekutu menyiarkan hasil Deklarasi Postdam yang menyatakan agar pihak Jepang menyerah tanpa syarat dalam PD II, kalau tidak akan diserang. Pada saat itu, pemerintah Jepang menerima tekanan pula dari rakyatnya yang menuntut keras deklarasi tersebut. Selain itu, pemerintah juga menunggu tindakan Uni Soviet yang tetap netral tidak menyerang Jepang.
Keesokan harinya, PM Jepang, Suzuki Kantarou, mengadakan pidato kenegaraan di radio yang disiarkan ke seluruh penjuru bumi. Pidatonya berbunyi, "Seifu wa kore o mokusatsu shi, aku made sensou kanchiku ni maishin suru." Kantor berita Doumei menerjemahkan menjadi "Goverment is ignoring the declaration and until then we still go forward with the war solution." Pemerintah AS yang mendengarnya mengira "ignoring" sama dengan "rejecting" dan 10 hari kemudian menjatuhkan bom atom di Hiroshima yang berakibat Jepang akhirnya menyerah pada sekutu.
Kata yang bermasalah tersebut adalah "mokusatsu". Seorang ahli bahasa yang bergerak di bidang kesalahan penerjemahan, Torikai Kumiko, mengatakan bahwa arti yang sebenarnya dan cocok adalah "give it the silent treatment" yang berarti pemerintah Jepang akan diam saja dan menunggu tindakan Uni Soviet. Jika kita ambil hikmahnya, berarti kesalahan terjemahan telah menbuat sejarah dunia. Hal ini juga mempengaruhi kemerdekaan Indonesia. Jikalau hal ini tidak terjadi, Jepang tidak akan menyerah kepada sekutu dan Indonesia tetap terjajah. Selain korban jiwa dan materil, banyak sekali kerugian-kerugian yang dialami oleh Jepang akibat bom Atom. Hingga saat ini pun korban bom Atom tak cuma di Jepang saja tapi sudah menyebar ke seluruh penjuru dunia dengan penyakit yang disebut Leukimia (kanker darah).