1949年8月23日，苏联研制的第一颗原子弹爆炸成功，从而打破了美国在军事上独家垄断核武器的局面。
二战后期和战后初期，美国加紧扩大核武器生产，并且进行核讹诈。苏联等社会主义国家面临着现实的核威胁。
在这一复杂而紧张的形势下，苏联必须在最短的时间内制造出自己的原子武器和完善的运载工具，必须训练部队能在敌人使用大规模杀伤武器的条件下作战。战后头几年，苏联军事技术发展的重点就是制造和试验导弹核武器，并对一些最有效型号的导弹核武器组织生产。为此苏联采取了许多重大措施，培养掌握新技术的高级专家，增加科研经费的拨款，建立了很多新的研究所如物理研究所、放射物质研究所等，推动了科学技术的发展。由于科学技术发展的影响，苏联工业结构发生了深刻变化，动力、机械制造、化学工业、黑色金属和有色金属生产、建筑建材生产等主要工业部门迅速发展起来。这种变化对苏联国防工业发展和核武器研制起了重大推动作用，并为之提供了坚实的物质、技术基础。
当时，外国报刊经常发表怀疑苏联在短期内能够解决如此复杂的科学技术和生产问题的见解。很多外国军事权威断言，苏联掌握原子能至少还要10到15年，甚至20年的时间。他们认为，美国在这段时间内将远远地走在前面，并在军事对比上达到别人望尘莫及的地步。但这些预言均以失败告终。早在1943年初，苏联的科学实验机构在科学院士库尔恰托夫的领导下就开始了原子能问题的研究工作。由于学者、发明家、工程师、技术人员等共同努力，1946年底苏联第一个铀——石墨反应堆开始运转。随后，又建立了强大的实验反应堆和工业反应堆，以便大量生产可分裂物质。著名的苏联学者阿利汉诺夫、亚历山德罗夫、布洛欣采夫等对解决原子问题作出了重大贡献。
1947年苏联政府声明，原子弹的秘密已不复存在。1949年8月，苏联进行了第一次原子弹爆炸实验，这一爆炸震动全球。9月25日，苏联塔斯社宣布苏联原子武器研究工作已取得成功，并且已经掌握原子武器的生产技术。美国的原子垄断被打破了。
苏联在开始制造自己的核武器的同时，并没有放松限制军备的努力。早在1946年，苏联就首先倡议销毁这种大规模杀伤性武器，并向联合国提出相应的协定草案。苏联的努力没有得到美国的响应。斯大林在1949年原子弹研究成功之后答《真理报》记者问时声明，今后将按照国防计划继续进行各种威力的原子弹试验。以后几年，这一新式武器不断得到了改进。
