Первый более-менее достоверно известный высотный взрыв с кодовым названием «Джон» (John) мощностью чуть меньше двух килотонн в тротиловом эквиваленте был проведен 19 июля 1957 г. в рамках операции «Свинцовый боб» (Plumbbob) на полигоне в штате Невада. В ходе этого испытания ядерная плутониевая боеголовка типа W-25 была подорвана на 6-километровой высоте с помощью ракеты «Джин» (AIR-2A Genie) класса «воздух – воздух», выпущенной с борта истребителя «Скорпион» (F-89J Scorpion). Тут надо заметить, что по иронии судьбы именно прообраз ядерного боеприпаса W-25 из-за своей компактности и надежности вошел в комплектующие боеголовки штатных боезапасов головного проекта рейгановских орбитальных ракетно-ядерных платформ.
Следующим ядерным испытанием, давшим обширный материал для технического обоснования СОИ, принято считать запуск 6 мая 1962 г. с борта подлодки «Итан Аллен» (Ethan Allen, SSBN-608) двухступенчатой твердотопливной баллистической ракеты «Полярная звезда – Поларис» (Polaris A2) с боеголовкой W-47Y1 мощностью в 600 килотонн. В ходе ядерной миссии «Птица Фрегат» был произведен взрыв на высоте 3300 м с эпицентром в 890 км к северо-востоку от острова Рождества. Последние ядерные испытания в стратосфере и космосе завершились осенью 1962 г., в рамках операции «Аквариум» (Fishbowl), включавшей взрывы «Шах-мат» (Checkmate), «Царь-рыба» (Kingfish) и «Натянутый канат» (Tightrope).
В техническое задание на выполнение отдельных этапов СОИ прежде всего вошли тактико-технические данные подрывов ядерных устройств типа W-50 на 100-километровой высоте, а также боеголовок XW-50X1 и W-31 на высотах 147 и 21 км с использованием авиационных ракет XM-33 Strypi и Nike Hercules, запускавшихся как с борта бомбардировщика В-52 Stratofortress, так и с наземных установок.
Проанализировав с помощью специалистов результаты высотных взрывов, Рейган патетически обратился к «патриотизму американских ученых» и призвал их создать «фантастический щит», уничтожающий любые вражеские ядерные ракеты. По мысли идеологов СОИ, само ядерное оружие должно теперь рассматриваться как устаревшее и недееспособное. Физическая возможность подобных оборонных систем вооружения основывалась на излучении направляемой энергии лазерами и потоками частиц (laser and particle beams).
Идеологи СОИ исходили из того, что СССР и его союзники, в том числе КНР, имеют очень здравую и продуманную военную стратегию термоядерных ударов. При определенных условиях, доказывали американские военные эксперты, Советский Союз может начать полномасштабную ядерную войну, первым нанеся удар по США и их союзникам. В этом случае стратегическая ПРО должна перехватить несколько тысяч МБР, в том числе с разделяющимися боеголовками. При этом общее количество ядерных боеголовок могло бы достигнуть десятков тысяч единиц.
С точки зрения авторов концепции СОИ, для эффективного противодействия массированной атаке МБР требуется оружие, размещенное в космосе на платформах, вращающихся по низким орбитам. Средства перехвата МБР на космических низкоорбитальных платформах должны были бы состоять как из ракет-перехватчиков, так и лазерного и пучкового оружия в виде генераторов жесткого рентгеновского и нейтронного излучения. Система орбитальных платформ СОИ должна была бы образовать противоракетную сеть, перекрывающую «окна», через которые проходят траектории вражеских МБР. Для разрушения ракет, прорвавшихся через орбитальные «окна», предполагалось использовать сверхмощные наземные лазеры и лазерные пушки, расположенные на самолетах типа Boeing 747. По предварительным оценкам, огневая мощь подобных противоракетных систем должна в несколько раз превышать параметры обычных вооружений ПВО.