Причём, в отличие от атомных бомб проектов РДС-1, РДС-2 и РДС-3, новая водородная бомба, обладавшая невероятной разрушительной силой, стала результатом творческой победы исключительно советских физиков-ядерщиков и конструкторов, в частности Ю.Б.Харитона, Н.Л.Духова, Я.Б. Зельдовича, В.Л.Гинзбурга, А.Д. Сахарова и В.А.Давыденко. Успешное испытание РДС-бс показало, что именно СССР впервые в мире создал очень компактное термоядерное оружие, которое могло разместиться в бомбовых люках стратегического реактивного многоцелевого самолёта Ту-16, запущенного в серийное производство в мае 1953 года.
Чуть позже, в ноябре 1955 года, по так называемой схеме Теллера — Улама Я.Б.Зельдовичем, А.Д.Сахаровым, Ю.А.Трутневым и Ю.Н.Бабаевым была создана новая, куда более мощная термоядерная бомба проекта РДС-37, которая после её успешного испытания на том же Семипалатинском полигоне была принята на вооружение. Наконец, в октябре 1961 года под научным руководством академика И.В.Курчатова В.А.Давыденко, Я.Б.Зельдович и А.Д. Сахаров завершили разработку самой мощной термоядерной авиабомбы проекта АН-602 («Царь-бомба»), над которой они работали более семи лет. 30 октября 1961 года на турбовинтовом стратегическом бомбардировщике-ракетоносце ТУ-95 эта бомба была сброшена на ядерном полигоне «Сухой нос» на Малой Земле, что стало очередным триумфом советской науки и дало серьёзный козырь в руки советского политического руководства в начавшейся гонке вооружений.
Параллельно с созданием ядерного оружия активно велись разработки и средств его доставки на территорию потенциального противника, прежде всего в США. Эта очень напряжённая работа, общее руководство которой осуществлял заместитель председателя Совета Министров СССР Михаил Васильевич Хруничев, велась сразу по линии нескольких союзных ведомств: Министерства авиационной промышленности, а затем Госкомитета СССР по авиационной технике, которые без малого четверть века возглавлял Пётр Васильевич Дементьев (1953–1977), Министерства общего машиностроения, которым руководил Пётр Николаевич Горемыкин (1955–1957), Министерства оборонной промышленности, во главе которого стоял Дмитрий Фёдорович Устинов (1953–1957), и его «преемника» Государственного комитета СССР по оборонной технике, председателями которого поочерёдно были Александр Васильевич Домрачёв (1957–1958), Константин Николаевич Руднев (1958–1961), Леонид Васильевич Смирнов (1961–1963) и Сергей Алексеевич Зверев (1963–1965).