На подготовку проведения испытания атомной бомбы было потрачено много сил, энергии и времени, поскольку не было опыта, а были лишь теоретические предпосылки.
Тогда никто не мог однозначно сказать, что произойдёт при ядерном взрыве. Накануне один из участвующих в «Манхэттенском проекте» физиков, Энрико Ферми, даже спорил о том, подожжёт ли ядерная бомба атмосферу земли. Другой физик, научный руководитель проекта Роберт Оппенгеймер, наоборот, пессимистично оценивал силу будущего взрыва в 300 тонн в тротиловом эквиваленте. Оценки разнились от «пустышки» до 18 тысяч тонн.
16 июля 1945 года в США состоялось первое в мире испытание ядерного оружия на полигоне Аламогордо в штате Нью-Мексико. Операция по испытанию атомной бомбы получила кодовое наименование «Тринити». Планирование операции началось ещё весной 1944 года. Сложная теория ядерной реакции и сомнения в правильности конструкции атомной бомбы требовали проверки перед первым боевым применением. При этом вначале рассматривался вариант несрабатывания бомбы, взрыва без запуска цепной реакции или же взрыва малой мощности. Для сохранения хотя бы части дорогостоящего плутония и устранения угрозы заражения местности этим радиоактивным веществом американцы заказали большой прочный стальной контейнер, способный выдержать взрыв обычного взрывчатого вещества.
Для испытания заранее подобрали малонаселённый район США, причём одним из условий было отсутствие в нём индейцев. Вызвано это было не расизмом или секретностью, а сложными взаимоотношениями руководства «Манхэттенского проекта» с Бюро по делам индейцев. В итоге в конце 1944 года был выбран район Аламогордо в штате Нью-Мексико, находящийся в ведении авиационной базы, хотя сам аэродром был расположен вдали от него.
Ядерная бомба была установлена на 30-метровую стальную вышку. Это было сделано с учётом предполагаемого использования боевого ядерного заряда в авиабомбах. Также подрыв в воздухе максимизировал воздействие взрыва на цель. Взрыв, ознаменовавший собой начало ядерной эры, прогремел в 5 часов 30 минут утра по местному времени 16 июля 1945 года. Все участвующие в испытании видели яркую вспышку взрыва бомбы, залившую ослепительным светом всё вокруг. Однако в отдалении от точки взрыва взрывная волна, напротив, несколько разочаровала военных, хотя на самом деле сила взрыва была чудовищная и гигантский 150-тонный контейнер «Джамбо» был легко опрокинут этой волной. Даже далеко от полигона жители были испуганы ужасающим гулом, донёсшимся со стороны Аламогордо. Рассчитанная по показаниям прибора сила ядерного взрыва составила около 20 тысяч тонн в тротиловом эквиваленте. США получили устрашающее оружие массового поражения — «ядерную дубинку» — для использования