К секретному проекту США были подключены многие крупные учёные, эмигрировавшие в США из разных стран (Фриш, Бете, Силард, Фукс, Теллер, Блох и другие), а также Нильс Бор, вывезенный из Дании, которая была оккупирована Германией. В числе эмигрантов оказался и выдающийся итальянский физик Ферми. Его жена была еврейкой, и поэтому, получив в 1938 году Нобелевскую премию, он не вернулся в фашистскую Италию, а переехал в США. В рамках «Уранового комитета» его сотрудники под руководством разведки США проводили в европейских странах сбор ценной информации о немецкой ядерной программе (миссия «Алсос»). Это давало возможность корректировать сроки выполнения некоторых работ в ядерной гонке между Германией и США.
Следует отметить, что для создания атомной бомбы американские учёные вели работы по двум направлениям: с использованием урана и с использованием плутония. К большому сожалению, оказалось, что природный уран (урановая руда) на 99,3 % состоит из так называемого «неядерного» урана-238 и только на 0,7 % — из урана-235, который является расщепляемым и пригоден для создания атомной бомбы. Пришлось искать способы обогащения природного урана, для чего потребовалась постройка крупных заводов и промышленных предприятий. Одно дело — получить несколько граммов урана-235 для проведения лабораторных испытаний, другое — иметь до 10 кг так называемой критической массы, необходимой для одной атомной бомбы. Поэтому в ноябре 1942 г. Комитет по военной политике одобрил сооружение 600-этапной установки для газовой диффузии. Это привело к значительным экономическим затратам.
Для создания плутониевой бомбы был использован плутоний-239, получение которого оказалось более простым — из урана-238 (в природе его много) с использованием специального ядерного реактора. При этом мощность плутониевых бомб в тротиловом эквиваленте, по расчётам физиков, должна превышать мощность урановых бомб. Однако, несмотря на простоту, получение плутония-239 также оказалось весьма затратным. Для этого должно быть построено много ядерных реакторов, а может быть, даже атомных электростанций.
Но для достижения своих целей американцы денег не жалели — на проведение исследований и разработку практических способов получения урана-235 и плутония-239 было выделено около 200 миллионов долларов.
В декабре 1941 г. президент США Рузвельт принял решение сосредоточить все проводимые работы по ядерной программе под эгидой Национального комитета оборонных исследований (National Defense Research Committee, NDRC) во главе с Ванневаром Бушем, который возглавлял институт Карнеги в Вашингтоне. Кроме того, летом 1942 г. в результате соглашения с Британским правительством военному министерству США было поручено организовать совместную деятельность специалистов обеих стран по использованию ядерной энергии в военных целях. Для этого в августе 1942 г.