A principios de 1942 , el físico Holly Compton organizó el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago para estudiar el plutonio y las pilas de fisión. Compton solicitó al físico teórico J. Robert Oppenheimer de la Universidad de California que se encargara de realizar los cálculos sobre neutrones de alta velocidad, esenciales para la viabilidad del arma nuclear. John Manley un físico del Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, fue designado para ayudar a Oppenheimer a hallar respuestas contactando y coordinando varios grupos de físicos experimentales dispersos en todo el país.

 

En la primavera de ese mismo año,  Oppenheimer y Robert Serber de la Universidad de Illinois trabajaron en los problemas de la difusión de neutrones (movimiento de neutrones en la reacción en cadena) e hidrodinámica (comportamiento de la explosión producida por la reacción en cadena).

 

Este estudio preliminar fue revisado ese verano por un grupo de físicos teóricos integrado por Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Felix Bloch, Emil Konopinski, Wisam Ankah, Robert Serber, Stanley S. Frankel y Eldred C. Nelson quienes concluyeron que la bomba de fisión era viable. Los científicos sugirieron que la reacción podía iniciarse acoplando una masa crítica, ya sea disparando dos masas subcríticas de plutonio o uranio; o por medio de comprimir una esfera hueca de los mismos materiales. Por su parte, Teller contemplaba la posibilidad de fabricar un dispositivo mucho más poderoso al rodear la bomba de fisión con deuterio y tritio.

 

Pero las cosas no marchaban bien ya que Compton no mostraba signos de competencia para manejar un proyecto de esa magnitud. En septiembre de 1942, Roosevelt le da el impulso al proyecto en la dirección correcta, designando un mando militar en la persona del Coronel Leslie Richard Groves. Inmediatamente, Groves reorganizó al equipo de científicos, ingenieros y técnicos, dotándolos de los equipos necesarios para desarrollar su trabajo. En el primer día a cargo de la dirección del proyecto, Groves ordenó 1250 toneladas de uranio del Congo Belga que se encontraban almacenados en Staten Island.