英国牛津、剑桥等大学，拥有许多世界第一流的科学泰斗和实验室。希特勒占领欧洲后，许多欧洲科学家逃到英国，带来了他们的早期研究成果，英国也有强大的工业基础，足够的能源，因而有可能尽快制成原子弹。1941年，英国成立艾克斯为首的秘密理事会，全面协调原子弹研究计划，并以“合金管局”名称，作为原子弹研制工程的秘密代号。由于经费、人员充足，实验设备先进，英国建立了回旋加速器，在核弹结构、铀同位素分离等方面，都取得巨大进展。
1942年，英国已开始考虑建立大规模生产工厂问题。不过，希特勒德国雄踞欧洲，随时可能入侵英伦三岛，迫使英国用主要力量应付德国立即入侵的现实威胁。英伦三岛也不是从事核弹研究的安全场所。不久，英国把自己的科研人员、实验室和研究成果迁往美国，并入了美国的核弹工程。
加拿大虽然人口稀少，但资源丰富，有一些一流核物理学家，因而也开展了核弹研究工程。它的铀矿发掘、开采和重水生产等成就，引人注目。但要独立制造原子弹，加拿大在科研力量、工业实力两方面仍嫌不足。它与英国也保持特殊联系。后来，加拿大和英国一起，把自己的核弹研究项目，并入了美国的核计划。
美国的原子弹研究工程，主要是德国核弹研究计划刺激起来的产物。1939年8月，从德国逃到美国的爱因斯坦等一大批欧洲科学家，给美国总统罗斯福写了一短一长两封信，长信用最通俗易懂的语言，详细解释物理学的新发现和铀裂变原理，短信明确说明通过铀裂变可以生产威力巨大的新型炸弹，以及德国掌握原子弹的可能性和后果，建议美国政府拨出巨大人力、物力，抢在德国之前制成原子弹。
