Es gibt kaum eine Hardware, die für den Kalten Krieg ikonischer ist als das Atom-U-Boot. Diese U-Boote, die sowohl mit Nuklearantrieb als auch in einigen Fällen mit Nuklearraketen ausgerüstet sind, umkreisten die Weltmeere seit dem Start des ersten Atom-U-Bootes, der USS Nautilus, im Jahr 1954. Heute sind fünf Nationen (USA, Russland, Frankreich , Großbritannien und China) betreiben Hunderte von Atom-U-Booten auf der ganzen Welt. Für all diese Länder bilden U-Boote zum Raketenstart einen wichtigen Teil der nuklearen Triade, die landgestützte Raketen, strategische Bomber und U-Boote mit ballistischen Raketen (SSBN) umfasst.
Ein Atom-U-Boot hat einen großen Vorteil gegenüber dem, was es ersetzt hat – den dieselbetriebenen U-Booten. Große, militärische Diesel-U-Boote, die seit dem Unabhängigkeitskrieg gebaut wurden, benötigten Luft zur Verbrennung, um Strom für Batterien zu erzeugen. Die Tauchzeiten waren auf wenige Tage bei langsamer Geschwindigkeit oder nur wenige Stunden bei Höchstgeschwindigkeit begrenzt. Die zum Wiederauftauchen erforderlichen U-Boote sind ein großes Angriffsrisiko. Im Gegensatz dazu sind Atom-U-Boote selbstfahrend und ihre Tauchzeiten sind im Allgemeinen nur durch die verfügbare Nahrungsversorgung und die geistige Gesundheit der Besatzung begrenzt. Ein modernes Atom-U-Boot kann während seiner gesamten Lebensdauer von 20 oder 40 Jahren ohne Auftanken betrieben werden.
Atom-U-Boote sind in der Regel extrem teuer, so teuer wie die teuersten und modernsten Luftbomber. Das U-Boot der Virginia-Klasse, eine Serie, die derzeit für die United States Navy gebaut wird, kostet etwa 1.8 Milliarden US-Dollar pro Einheit, teilweise aufgrund fehlender Skaleneffekte und hoher Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit. Der Rumpf von U-Booten muss sehr präzise gefertigt werden, damit das U-Boot den größtmöglichen Rumpfdruck bei tiefen Tauchgängen aushalten kann. Moderne Atom-U-Boote haben eine Testtiefe (maximal zulässige Tiefe während Friedenseinsätzen) von etwa 1,600 Fuß (488 m), wobei der Druck an diesem Punkt etwa 48-mal so groß ist wie an der Oberfläche.
Die Atom-U-Boote, die nur von den Atommächten der Welt betrieben werden, werden im Allgemeinen in zwei Klassen eingeteilt: das Angriffs-Atom-U-Boot und das Atom-U-Boot mit ballistischen Raketen. Angriffs-U-Boote wie die Seawolf-, Los Angeles- und Virginia-Klasse sind mit Dutzenden von Torpedos und Marschflugkörpern bewaffnet, die Hunderte von Meilen entfernte Ziele treffen können. U-Boote mit ballistischen Raketen, wie die Ohio-Klasse, tragen jeweils 24 ballistische Trident-Raketen mit Atomspitzen.