Το έργο είχε επίσης επιφορτιστεί με τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με το γερμανικό πρόγραμμα πυρηνικών όπλων. Μέσω της [[Επιχείρηση Άλσος|"επιχείρησης Άλσος"]], τμήμα του προσωπικού του προγράμματος Μανχάταν υπηρέτησε στην Ευρώπη, μερικές φορές πίσω από τις εχθρικές γραμμές, όπου συγκέντρωσε πυρηνικά υλικά και έγγραφα και συγκέντρωσε Γερμανούς επιστήμονες. Παρά τη συνεκτική ασφάλεια του Μανχάταν, οι σοβιετικοί ατομικοί κατάσκοποι κατάφεραν να διειδύσουν επιτυχώς στο πρόγραμμα.
Η πρώτη πυρηνική συσκευή που πυροδότησεπυροδοτήθηκε ποτέ ήταν μια βόμβα τύπου έκρηξηςσχάσης στη δοκιμή με το κωδικό όνομα "Trinity", η οποία διεξήχθη στις 16 Ιουλίου 1945 στο Κάντρο Δοκιμασικών Βομβαρδισμών στο [[Αλαμογκόρντο]] του Νέου Μεξικού. Οι βόμβες με τα κωδικά ονόματα "Little Boy" (βόμβα ουρανίου) και "Fat Man" (βόμβα πολυτωνίουπλουτωνίου) χρησιμοποιήθηκαν ένα μήνα αργότερα στις ατομικές επιθέσεις κατά της [[Χιροσίμα]] και του [[Ναγκασάκι]] στην [[Ιαπωνία]], αντίστοιχα. Στα αμέσως μεταπολεμικά χρόνια, το πρόγραμμα Μανχάταν διεξήγαγε δοκιμές όπλων στην Ατόλη Μπικίνι στο πλαίσιο της "επιχείρησης Crossroads", ανέπτυξε νέα όπλα, προώθησε την ανάπτυξη του δικτύου των εθνικών εργαστηρίων, υποστήριξε την ιατρική έρευνα στη ραδιολογία και έθεσε τα θεμέλια για το πυρηνικό ναυτικό. Διατήρησε τον έλεγχο της έρευνας και της παραγωγής αμερικανικών ατομικών όπλων έως τον σχηματισμό της Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών τον Ιανουάριο του 1947.
