Таким образом, Специальный комитет становился координирующим и руководящим центром атомного проекта, а структурой, занимающейся исполнением всей программы, власти определили Первое главное управление при ГКО. Научной частью заведовала Лаборатория № 2. Берия утвердил штаты и структуру нового исполнительного органа, возглавил который нарком боеприпасов Б. Л. Ванников. Так как планировалось привлечение большого числа рабочей силы из числа заключенных ГУЛАГа, то в состав Первого главного управления входил и заместитель наркома внутренних дел А. П. Завенягин и заместитель начальника «Смерша» П. Я. Мешик, отвечавший за организацию режима секретности. Павел Яковлевич был креатурой министра государственной безопасности В. С. Абакумова, но и его в 1953 году присовокупили к «банде Берии» и расстреляли на основании каких-то мелких кляуз.
Академик Курчатов со своей Лабораторией № 2 существовал параллельно Первому главному управлению – руководство атомным проектом Ванников и Курчатов осуществляли вместе. Первый заместитель И. В. Курчатова, ученый-физик Игорь Николаевич Головин, вспоминал: «Б. Л. Ванников и И. В. Курчатов как нельзя лучше дополняли друг друга. Курчатов отвечал за решение научных задач и правильную ориентацию инженеров и работников смежных областей науки, Ванников – за срочное исполнение заказов промышленностью и координацию работ. С них прежде всего спрашивали Партия и Правительство за выполнение атомной программы».
С окончанием Второй мировой войны стало возможным перепрофилировать многие производства вооружений и включить их в цикл создания и производства атомной бомбы. Этот вопрос участники проекта решили на своем первом заседании, прошедшем в Кремле 24 августа 1945 года.