25 февраля 1948 года приказом за подписью директора комбината Б. Г. Музрукова и начальника строительства М. М. Царевского были установлены порядок и жесткие правила проведения работ в помещении будущего реактора. Строго ограничивалось количество людей, имеющих право находиться в нем. Категорически запрещались курение, прием пищи, появление без специальной одежды там, где производилась кладка графита. Такие меры были необходимы для предотвращения загрязнений сверхчистого графита.
В марте строители приступили к выкладке активной зоны реактора и отражателя из графитовых блоков. Создание этого уникального сооружения шло в необычном режиме. Здание еще не имело крыши, поэтому для защиты реакторной зоны над ней был создан своеобразный воздушный шлюз, который предотвращал попадание в зону пыли и грязи — ведь вокруг кипела стройка.
Работы по монтажу реактора велись круглосуточно. Для работников был установлен двенадцатичасовой рабочий день, им полагался двухчасовой перерыв на обед (обязательно вне рабочих помещений). Каждому участнику кладки дополнительно выделялись пол-литра молока и пятьдесят граммов масла.
В период монтажа реактора под руководством и при личном участии Курчатова продолжались работы по подбору критической массы урана, определению чистоты графита и конструкционных материалов, велась разработка системы теплосъема, управления и защиты. Для проведения этих исследований необходимо было построить лабораторный корпус, в котором разместились физическая и радиохимическая лаборатории. Корпус лаборатории по просьбе Курчатова оперативно возвели рядом со зданием реактора.
Его строители в прямом смысле свернули горы. К весне 1948 года, то есть за полтора года, на комбинате были выполнены следующие работы: вынуто 190 тысяч кубических метров фунта (значительную часть этого объема составляли скальные породы, рытье котлованов осуществлялось на глубину 40–50 метров в твердых грунтах), уложено 82 тысячи кубических метров бетона, шесть тысяч кубических метров кирпича. Эти и другие впечатляющие цифры звучали в докладе, который руководители стройки сделали на совещании, прошедшем в ПГУ под председательством А. П. Завенягина.
К концу мая 1948 года основной монтаж был закончен. Сотрудники комбината приступили к проверке механизмов и систем контроля реактора. Все это время на Базе-10 жили И. В. Курчатов и Б. Л. Ванников, почти полгода провел там и Н. А. Доллежаль. Ветеран ПО «Маяк» В. И. Шевченко приводит в своих воспоминаниях такие цифры: на реакторе было смонтировано 1400 тонн металлоконструкций, 3500 тонн оборудования, 230 километров трубопроводов. Монтажники уложили 165 километров электрокабелей, поставили 2745 единиц запорно-регулирующей аппаратуры и 3800 приборов.
В начале июня 1948 года в графитовой кладке были размещены технологические каналы, обозначаемые в документации буквами ТК; в них должны были загружаться урановые блоки (в оболочках из алюминия или его сплавов). После этого прошла тщательная проверка системы отвода тепла, или теплосъема: работа насосов, подача воды и ее прохождение по всем ТК и водоводам, включая сброс отработанной воды в промышленное озеро. Теперь можно было начинать загрузку урановых блоков в тысячу ТК.
Эта трудоемкая операция выполнялась круглосуточно, с особой тщательностью и под контролем самых высоких лиц. «Атомный нарком» Б. Л. Ванников лично следил за ходом работ, его рабочее место находилось в центральном зале реактора. Он вместе с И. В. Курчатовым и руководителями комбината и реактора «А» принимал участие в загрузке урановых блоков.
Для загрузки реактора предназначалось пятьсот тонн сверхчистого урана. Это количество было получено с большим трудом — месторождения урановых руд на территории СССР в нужной мере еще не разведали и не разработали. Очень пригодились те самые сто тонн немецкого урана, которые в 1945 году вывезли из Германии специально откомандированные туда Ю. Б. Харитон и И. К. Кикоин с сотрудниками.
Наконец загрузка ТК была завершена. Проведены все контрольные проверки систем защиты, расходов и температуры воды, дозиметрические измерения в помещениях. Физики под руководством И. С. Панасюка, научного руководителя реактора, с помощью специальной аппаратуры вели непрерывный контроль параметров, определяющих начало цепной реакции. Вечером 7 июня 1948 года И. В. Курчатов, лично находясь за пультом управления реактором, провел важный эксперимент — так называемый физический пуск. В его ходе проверялась возможность вывода уникальной промышленной установки на устойчивый технологический режим.
В. И. Меркин так описывает этот волнующий момент: «Положение командира и главного оператора у пульта управления занял И. В. Курчатов. Следя за показаниями пусковой физической аппаратуры, рядом стоял И. С. Панасюк. Около пульта, наблюдая, находились Б. Л. Ванников, Е. П. Славский, Б. Г. Музруков, В. И. Меркин и несколько дежурных по смене.