Для детальной проработки этих важнейших направлений реализации СОИ и максимальной мобилизации научных сил была учреждена специальная структура «Фонд энергии ядерного синтеза» (Fusion Energy Foundation – FEF). Впоследствии именно сотрудники FEF проделали большую работу по выявлению уровня соответствующих разработок иностранных исследовательских центров. Надо заметить, что с целью дезинформации FEF никогда не позиционировал себя как сугубо секретную организацию. В глазах научной общественности ученые FEF были обычными отраслевыми исследователями, публикующими свои работы по самым различным направлениям развития технологий двойного применения, так или иначе связанных с реализацией СОИ.
Среди открытых публикаций FEF можно отметить серьезные исследования перспектив развития термоядерной энергетики, гелиоэнергетики и изотопных топливных элементов. Сопутствующие работы касались также новых методов разделения тяжелых изотопов с их магнитной и центрифугальной сепарацией. При этом встречались и сравнительно новые технологии извлечения редких изотопов и создания специальных биметаллических соединений с их участием для достижения нужных характеристик материалов и сплавов. Отсюда же следовали проектные изыскания новых принципов металлообработки на основе лазеров, включая сварку, резку, формовку, сверление и отжиг в ходе дифференцированной кристаллизации и термической обработки поверхностей.
Много проектов FEF затрагивало специальные разделы физической химии, включая химические реакции, вызванные ядерной радиацией, в том числе при создании синтетического топлива, выделения водорода и газификации углей.
Особым направлением была разработка систем для контроля сверхбыстрых процессов на субмикросекундном уровне, очень важных при управлении неустойчивыми состояниями высокотемпературной плазмы.
Главным «идеологическим» отличием СОИ от проектов наиболее известных предшествующих систем ПРО, таких как «Найк-Зевс», «Сентинел» и «Сейфгард», было иное орбитальное пространство событий. Так, обычно ПРО предназначалась для противодействия МБР только на сравнительно небольшом заключительном этапе полета, а стратегическая концепция СОИ включала активную борьбу с атакой противника на всем протяжении полета ракет от старта до разделения боеголовок.
Таким образом, СОИ ставила задачу перехвата МБР на протяжении всего их полета, предполагая, что элементы данной ПРО будут размещаться не только на земле, но и на море, в воздушном и космическом пространстве, опутывая ближний космос паутиной орбитальных станций с оружием на борту. При этом для надежного уничтожения ракетно-ядерного потенциала противника считалось необходимо обеспечить развертывание нескольких эшелонов ПРО, оснащенных разнообразным оружием с высокой поражающей способностью. Подобные системы СОИ предполагали использование самых разных ударных средств, в том числе основанных на новых физических принципах: лазерные установки различного типа, пучковое и микроволновое оружие, включая рентгеновские лазеры с ядерной накачкой. Особое внимание уделялось созданию средств перехвата и уничтожения ракет первым эшелоном ПРО на активном участке их траектории, непосредственно над территорией противника. Это объяснялось тем, что работающие двигатели ракеты являются источником инфракрасного излучения, позволяющим надежно обнаруживать ракету и наводить на нее средства поражения. Да и сама громоздкая тонкостенная оболочка корпуса ракеты представляла собой более уязвимую цель, чем небольшие высокопрочные боеголовки.
Еще до объявления программы СОИ 1 сентября 1982 г. в составе ВВС США было организовано специальное космическое командование, курировавшее разработку, создание и эксплуатацию космических систем оружия. Для непосредственной координации работ по стратегической оборонной инициативе была создана Организация по осуществлению стратегической оборонной инициативы (ООСОИ), которая имела право заключать контракты с фирмами, проявлявшими заинтересованность в разработке соответствующих систем оружия.
К 1986 г. ООСОИ уже заключила более 1500 контрактов с 260 промышленными корпорациями и научными центрами, кроме того, занялась активным вовлечением в программу СОИ союзников США, прежде всего таких как Япония, ФРГ, Франция, Великобритания, Италия и Израиль. Из этих стран только Франция официально воздержалась от участия, но заявила, что не будет препятствовать участию в СОИ частных фирм. Наибольший интерес для США представляли японские технологии в области лазеров высоких энергий, суперкомпьютеров, волоконной оптики для перспективных систем связи, ферритового покрытия для самолетов, а также головки самонаведения для управляемых ракет.