Ванников был в смятении от возложенной на него ответственности. В начале сентября 1945 г. он сказал Василию Емельянову, которого только что просил возглавить научно-техническое управление в Первом главном управлении: «Вчера сидел с физиками и радиохимиками из Радиевого института. Пока мы говорим на разных языках. Даже точнее, они говорят, а я только глазами моргаю: слова будто бы и русские, но слышу я их впервые, не мой лексикон». Ванников должен был организовать совершенно новую отрасль промышленности, опираясь на то, что говорили ему ученые, хотя он и не понимал, что они говорили. «Мы, инженеры, — сказал он Емельянову, — привыкли все руками потрогать и своими глазами увидеть, в крайнем случае микроскоп поможет. Но здесь и он бессилен. Атом все равно не разглядишь, а тем более то, что внутри него спрятано. А ведь мы должны на основе этого невидимого и неощутимого заводские агрегаты построить, промышленное производство организовать». Когда Емельянов спросил Ванникова, с чего ему начинать, Ванников взглянул на него и сказал: «Ты думаешь, я все знаю? Если бы так! Зачем тогда столько заместителей?».
Курчатов организовал семинары, в задачи которых входило объяснение существа урановой проблемы руководителям промышленности. На одном из таких семинаров Кикоин сделал доклад о разделении изотопов. Когда он кончил, Вячеслав Малышев, один из руководителей промышленности, обернулся к Емельянову и спросил: «Ты что-нибудь понял?». Емельянов шепнул ему, что понял мало, после чего Малышев вздохнул и сказал, что он практически ничего не понял — к большому облегчению Емельянова. Курчатов явно почувствовал это, так как начал задавать Кикоину вопросы таким образом, чтобы ответы на них были понятны руководителям промышленности. Это была первая встреча Емельянова с Курчатовым, и на него произвели впечатление внешность Курчатова — черная борода лопатой и блеск в глазах — и его открытая манера, что позволило Емельянову чувствовать себя свободно.
Задача, которая встала перед руководителями, заключалась в преобразовании лабораторного проекта в целую индустрию. Нужно было найти уран, построить заводы — как по разделению изотопов, так и по производству плутония. Все это требовало тщательного планирования и строгой организации. Курчатова, Кикоина, Алиханова, Харитона и Арцимовича вызывали на заседания в Кремль, в штаб-квартиру НКВД на Лубянке и в Наркомат боеприпасов для разъяснений, что такое атомная бомба и что нужно сделать в Советском Союзе, чтобы ее иметь. Работа, проделанная Курчатовым и его коллегами во время войны, обеспечила основу расширенного проекта. Но с первых же месяцев нужно было сделать многое: набрать людей, выбрать место для размещения новых установок, определить стратегию исследований и конструкторских работ.
25 января 1946 г. Сталин вызвал к себе Курчатова. Их встреча длилась час и проходила в присутствии Молотова и Берии. Хотя имеются свидетельства, что Сталин и Курчатов встречались раньше, в 1943 г. и в августе 1945 г., эта встреча была первой, о которой имеются документальные свидетельства. Курчатов сделал несколько записей после разговора. Его главным впечатлением, писал он, была «большая любовь т. Сталина к России и В. И. Ленину, о котором он говорил в связи с его большой надеждой на развитие науки в нашей стране».
Сталин сказал Курчатову, что «не стоит заниматься мелкими работами, а необходимо вести их широко, с русским размахом, что в этом отношении будет оказана самая широкая всемерная помощь. Т. Сталин сказал, что не нужно искать более дешевых путей». Сталин говорил также, что он позаботится об улучшении условий жизни ученых и о награждении за достигнутые ими успехи — «например, за решение нашей проблемы, — писал Курчатов. — Сталин сказал, что наши ученые очень скромны и они иногда не замечают, что живут плохо… Наше государство сильно пострадало, но всегда можно обеспечить, чтобы несколько тысяч человек жило на славу, а несколько тысяч человек жило еще лучше, со своими дачами, чтобы человек мог отдохнуть, чтобы была машина».
Сталин дал указание Курчатову создать атомную бомбу как можно скорее и не считаясь с затратами. Курчатову было дано задание составить перечень мер, необходимых для ускорения дела, назвать, какие еще ученые нужны для работы по реализации проекта. Однако неясно, ознаменовала ли эта встреча новую фазу в развитии проекта или всего лишь подтвердила общий подход, который уже был принят. Последнее кажется более вероятным, если учесть, что Капица жаловался Сталину (в своих письмах от 3 октября и 25 ноября 1945 г.) на слишком большую цену, которую придется заплатить за стратегию, принятую при создании атомной бомбы. Сталин внушил Курчатову, что проект должен разрабатываться без оглядки на затраты. Он также дал ему понять, что государство будет теперь вкладывать в науку большие средства, но ожидает получить практические результаты от этих вложений и заручиться политической лояльностью ученых.