Владиниот истражувачки проект кој ја создал првата атомска бомба бил наречен Менхетен проект. Во 1936 година американските научници го натерале претседателот Франклин Д. Рузвелт да направи проект за истражување на потенцијалната воена примена на физијата и биле одвоени 6.000 долари. До 1942 година проектот бил кодиран како Менхетен, по местото на Колумбискиот универзитет, каде што било направено почетно истражување. Истражувањето, исто така, се вршело и на универзитетот во Калифорнија и на Универзитетот во Чикаго. Во 1943 година била основана лабораторијата за конструирање на бомбата во Лос Аламоц, Ново Мексико, и бил составен тим од научници на чело со Ј.Роберт Опенхајмер. Производството, исто така, се извршило и во Оук Роџ, Тенеси, и Ханфорд, Вашингтон.
За време на Втората светска војна, проектот Менхетен ги мобилизирал повеќето физичари од Беркли, со цел да се произведе првата атомска бомба. Роберт Опенхајмер го повикал Бом да се придружи во тимот на тајната лабораторија Лос Аламос (формирана во 1942 година заради дизајнирање на атомската бомба), но генералот Лесли Грувс не го одобрил приемот на Бом.
Така, Бом останал на Беркли, предавал физика, и го завршил својот докторат во 1943 година, под менторство на Опенхајмер. Пресметките на Бом во врска со протоните и деутроните биле многу корисни за проектот Менхетен, па така Опенхајмер ги употребил при создавање на бомбата, фрлена во Хирошима, во 1945 година.
Првата бомба била пробно експлодирана во Аламогордо, воздухопловна база на југ во Ново Мексико. До својот крај проектот чинел околу 2 милијарди долари (22 милијарди долари во сегашно време) и вклучил 125.000 луѓе.
