Groves puso la conducción administrativa del proyecto en manos de corporaciones como la Dupont y Kellogs Corporation y puso en marcha la construcción de una planta para producir material fisible. En 1942, Robert Oppenheimer y su grupo de científicos, deciden instalar los laboratorios en el desierto de Los Álamos, en el estado de Nuevo México. Ese año, Enrico Fermi logró construir un reactor atómico experimental, llamado Chicago Pile 1, con lo que EE.UU. daba un importantísimo paso en la carrera nuclear.

 

El desarrollo del programa no estuvo exento de peligros, una de las principales incógnitas radicaba sobre los efectos de tan potente arma. Se llegó a pensar que podría incendiar la atmósfera al provocar una reacción del hidrógeno, lo que retrasó el proyecto. En un primer momento Oppenheimer se tomó muy en serio ese riesgo y lo puso en conocimiento de Arthur H. Compton, pero tanto Bethe como Serber, Teller o el propio Oppenheimer lo descartaron casi de inmediato, considerándolo teóricamente imposible. 

 

Estados Unidos no era el único país que trataba de desarrollar un arma atómica. El «programa Uranio» de los nazis también perseguía la fabricación de la bomba nuclear. Groves destinó parte de los recursos del proyecto en recabar información sobre los avances alemanes en el terreno, ya que varios científicos que trabajaban para el Reich fueron secuestrados.

 

En septiembre de 1942 las dificultades encontradas al desarrollar investigaciones en universidades dispersas por todo el país hicieron evidente la necesidad de crear un nuevo laboratorio dedicado exclusivamente a esta tarea, sin embargo, esta necesidad fue puesta en segundo plano dada la demanda de plantas que pudieran producir suficiente uranio y plutonio para crear las bombas atómicas.