Однако несмотря на совершенствование как бомбы, так и носителя, США не прибегли к боевому применению оружия. Были проведены дополнительные атомные испытания: операция «Сэндстоун» (Sandstone, 1948) - три взрыва на тихоокеанском атолле Эниветок (Enewetak); операция «Рэйнджер» (Ranger, 1951) - пять взрывов бомб нового типа, которые сбрасывали на новом полигоне в Неваде, причем бомбу впервые после войны испытали на континентальной территории США. Благодаря этому были отработаны новые виды оружия на основе деления атома. Кроме того, проводились испытания в Тихом океане, например операция «Гринхауз» (Greenhouse, «Теплица», 1951) и операция «Айви» (Ivy, «Плющ», 1952) на атолле Эниветок, способствовавшие разработке Н-бомбы. Последней в 1952 г. была операция «Айви Майк» (Ivy Mike), в ходе которой на острове Элегулаб (Elegulab) 1 ноября взорвали первую водородную бомбу - массивное 65-тонное устройство. Взрыв «Майка» силой 10,4-10,6 мегатонн более чем в тысячу раз превышал силу бомбы, сброшенной на Хиросиму; при этом остров вообще исчез, а на его месте в атолле образовалась воронка диаметром 2 мили (3,2 км) и полмили (800 м) глубиной. В ходе войны в Корее (1950-1951) объединенные войска США и ООН терпели поражения и были отброшены благодаря вмешательству Китая, однако Трумэн противился предложениям применить атомную бомбу, чтобы уладить конфликт. В это время уже имелись самолеты, способные нести атомное оружие, и проводились боевые налеты на Корейский полуостров, но бомба не была идеальным оружием для улаживания конфликта, к тому же Трумэн был против того, чтобы ее опять применять против населения Азии.
Вместо этого была выработана новая политическая линия по отношению к коммунистической «агрессии», предусматривавшая, в частности, право Америки на первый удар и реагирование на любой конфликт в мире, особенно если к нему мог быть причастен Советский Союз. В результате США и Советский Союз включились в замкнутый круг совершенствования вооружений, стремясь создать виды оружия все большей дальности и мощности и во все больших количествах, и это было частью стратегии взаимного сдерживания и «взаимоуничтожения». В 1954 г. США на Бикини испытали первый боевой вариант Н-бомбы -«Кэсл-Браво» («Castle Bravo»), мощностью 14,8 мегатонн; в результате был уничтожен еще один остров, а над Тихим океаном протянулся тысячемильный (1600 км) шлейф радиоактивных осадков. В Советском Союзе, который провел первое испытание термоядерного устройства в 1953 г. на Семипалатинском полигоне, потом под руководством Андрея Сахарова было разработано несколько вариантов конструкции, и в ноябре 1955 г. прошло испытание первой настоящей Н-бомбы. Не желая отставать, англичане также в мае 1957 г. испытали свою первую водородную бомбу, ее сбросили на остров Рождества (Kiritimati) в центральной части Тихого океана.
