Непосредственное руководство организациями и предприятиями, решавшими атомную проблему, осуществляло Первое главное управление при СНК, подчиненное Спецкомитету. Начальником ПГУ назначен Б.Л. Ванников. Н.А. Вознесенский обязывался организовать в Госплане управление по обеспечению заданий Спецкомитета. В постановлении ГКО подчеркивалось, что никакие организации, учреждения и лица не имеют права вмешиваться в административно-хозяйственную и оперативную деятельность ПГУ. Постановление предусматривало организацию «закордонной разведывательной работы по получению более полной технической и экономической информации об урановой промышленности и атомных бомбах». В апреле 1946 г. в системе ПГУ было организовано КБ-11 (почтовый ящик Арзамас-16) во главе с П.М. Зерновым и Ю.Б. Харитоном и четкой задачей — изготовить атомную бомбу. Первоначально испытание плутониевой бомбы намечалось осуществить не позднее января, а урановой — не позднее июля 1948 г. Однако в феврале 1948 г. эти сроки пришлось перенести на март — декабрь 1949 г. С середины 1948 г. активно работали две группы физиков-теоретиков (одна под руководством Я.Б. Зельдовича в Институте химической физики, другая — под руководством И.Е. Тамма в Физическом институте АН СССР) над проблемами термоядерного взрыва.
Реактивные самолеты.
В апреле 1946 г. в Кремле было созвано совещание, посвященное перспективам развития советской авиации. На нем была рассмотрена и утверждена динамика развития реактивного двигателестроения и самолетостроения. В результате в СССР было создано несколько конструкторских бюро, и уже в августе, в День Военно-воздушных сил, опытные образцы реактивных истребителей Миг-9 и Як-15 пролетели над Тушинским аэродромом, вскоре началось их серийное производство.Ракетостроение.
Параллельно развертывалось ракетостроение. В апреле 1946 г. оно было выделено в самостоятельную отрасль оборонной промышленности, в следующем месяце создан Спецкомитет по реактивной технике (Спецкомитет № 2, как иногда он именовался), работавший под председптельством Г.М. Маленкова, затем — Н.А. Булганина. 18 октября 1947 г., на построенном в том же году полигоне Капустин Яр была испытана советская ракета среднего радиуса действия — копия немецкой ракеты Фау-2, воспроизведенная под руководством С.П. Королева. Успехам в развитии ракетостроения во многом способствовал Совет главных конструкторов в ракетной технике. В Совет входили С.П. Королев (председатель), В.П. Глушко, Н.А. Пилюгин, В.П. Бармин, М.С. Рязанский, В.И. Кузнецов.Радиолокация.
10 июля 1946 г. Совет министров СССР принял постановление «Вопросы радиолокации», где определялись важнейшие задачи по упрочению оборонного щита страны. В июне 1947 г. существовавший с 1943 г. Совет по радиолокации был преобразован в Комитет по радиолокации при Совете Министров СССР. Этот комитет под председательством М.З. Сабурова был известен также под названием «Спецкомитет № 3».Реакторы для АЭС и подлодок.
В июле 1950 г. создается Специальное конструкторское бюро под руководством Н.А. Доллежаля, ориентированное на разработку реактора для атомной электростанции. В ноябре 1952 г. вышло постановление Совмина СССР по проектированию атомной подводной лодки, строительство начато в сентябре 1955 г. Научным руководителем проекта был А.П. Александров, главным конструктором атомной установки — Н.А. Доллежаль, главным конструктором подлодки — В.Н. Перегудов. Основной вклад в разработку баллистических ракет для подводных лодок внесло Конструкторское бюро, возглавлявшееся с 1955 г. В.П. Макеевым. В этом КБ, расположенном в городе Миасс Челябинской области, созданы и сданы на вооружение Военно-морского флота три поколения ракетных комплексов, которые составили основу морских стратегических ядерных сил СССР.