LITTLE BOYUna vez que las dos piezas de uranio se juntan, el iniciador introduce una ráfaga de neutrones y comienza la reacción en cadenaUn requisito crucial fue que las piezas se unieran en un tiempo más corto que el tiempo entre fisiones espontáneas. Little Boy consistía en un arma que disparaba una masa de uranio 235 a otra masa de uranio 235, creando así una masa supercrítica.
La rápida tasa de fisión espontánea del plutonio 239 requirió el diseño de un tipo diferente de bomba. Una bomba tipo pistola no sería lo suficientemente rápida para funcionar. Antes de que se pudiera ensamblar la bomba, se habrían emitido algunos neutrones extraviados, y estos iniciarían una reacción en cadena prematura, lo que conduciría a una gran reducción en la energía liberada.
El diseño inicial de la bomba de plutonio también se basó en el uso de un diseño de arma simple (conocido como el "Hombre Delgado") como la bomba de uranio. Como el plutonio se produjo en los reactores nucleares de Hanford, Washington, se descubrió que el plutonio no era tan puro como las muestras iniciales del Laboratorio de Radiación de Lawrence.