Existem vários indícios de que o Japão possuía um programa nuclear mais desenvolvido do que normalmente se imagina, e também que houve uma estreita cooperação entre as potências do Eixo, incluindo trocas secretas de materiais bélicos.
Não é nenhuma novidade o facto de que os principais físicos do Japão foram reunidos, desde meados de 1940, para pesquisar as aplicações militares da fissão nuclear.
O submarino alemão U-234, que se rendeu a forças dos EUA em Maio de 1945 após a rendição da Alemanha, estava a transportar, entre outras coisas, 560 kg de óxido de urânio destinado ao Programa Nuclear que reunia esforços para produzir a bomba atómica do Japão.
O óxido de urânio continha cerca de 3,5 kg de isótopo U-235, cerca de um quinto do total de U-235 necessário para produzir uma bomba.
Ao longo da década de 1930, o Japão igualava-se às maiores potências nos desenvolvimentos experimentais da física. O cientista de renome japonês Yoshio Nishina próximo de Niels Bohr e um contemporâneo de Albert Einstein, inclusive, havia trabalhado vários anos em Copenhaga, nos laboratórios de Niels Bohr.
Os japoneses também estavam num estágio avançado nas técnicas de construção de cíclotrons, com um pequeno dispositivo instalado em Tóquio.
Depois da rendição Japonesa, em 15 de Agosto de 1945, o Exército de ocupação dos EUA encontrou cinco dos cíclotrons japoneses, que poderiam ser utilizados para separar material físsil do urânio comum. Os norte-americanos destruíram os cíclotrons e atiraram o que restou deles na Baía de Tóquio.
No outono de 1940, estudos do Exército japonês concluíram que a construção de uma bomba atómica era viável. Os anos 1940 e 1941 foram um período de intenso interesse militar nas possibilidades de armas atómicas.
Em 1941, o então Primeiro-Ministro e Ministro da Guerra Hideki Tojo determinou que o projeto (de nome de código "Ni-Go") da bomba japonesa, patrocinado pelo Exército fosse realizado pelo Instituto de Pesquisas Físicas e Químicas (RIKEN), com mais de 100 pesquisadores sob a direção de Yoshio Nishina.
A Marinha japonesa também reuniu esforços para criar a sua própria "Superbomba" num projeto batizado "F-Go" (F de fissão), comandado pelo físico Bunsaku Arakatsu.
Em 1943, em Quioto, o projeto da Marinha teve início com o objetivo principal de substituir petróleo por energia nuclear. O petróleo tornava-se num bem precioso cada vez mais escasso, minando o esforço de guerra japonês.
O Instituto de Pesquisas Físicas e Químicas e uma instalação de pesquisas em Hungnam, na Coreia ocupada, também colaboraram com esses esforços.
No entanto, o empreendimento científico-militar não foi provido de recursos adequados, e o esforço da Marinha japonesa para fabricar a bomba atómica teve poucos progressos até o final da guerra.
Os esforços nucleares no Japão foram interrompidos em Abril de 1945, quando uma incursão de bombardeiros B-29 danificou o equipamento de separação por difusão térmica de Yoshio Nishina.
Alguns relatos afirmam que os japoneses transferiram suas operações de pesquisa atómica para Konan (actualmente, Hungnam na Coreia do Norte) onde, inclusivamente, segundo o historiador alemão Rainer Karlsch os cientistas japoneses estariam a planear a realização de um teste de uma bomba atómica a 12 de Agosto de 1945.
Os japoneses podem ter usado esta instalação para produzir pequenas quantidades de água pesada. No entanto, esta "fábrica" japonesa foi capturada por tropas soviéticas no fim da guerra, e existem indícios de que a produção da planta de Hungnam era coletada mensalmente por submarinos soviéticos.
