Die Vereinigten Staaten zündeten während eines Tests im Juli 1945 die erste Atombombe. Später in diesem Jahr setzten die USA Atombomben auf die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki ein, was das Ende des Zweiten Weltkriegs beschleunigte. Während die Vereinigten Staaten die erste Nation waren, die über Atomwaffen verfügte, hörte die nukleare Weiterverbreitung nicht bei den USA auf ein eigenes Atomwaffenprogramm zu entwickeln.
Die Union der Sozialistischen Sowjetrepubliken (UdSSR) war die erste Nation nach den Vereinigten Staaten, die über Atomwaffen verfügte. Die UdSSR zündete ihre erste Atombombe während eines Tests im Jahr 1949. Das Atomwaffenprogramm der UdSSR verschärfte die wachsenden Spannungen zwischen den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion weiter und schürte den Kalten Krieg zwischen den beiden Nationen und ihren Verbündeten. Mit der Auflösung der UdSSR im Jahr 1991 ging das riesige Atomwaffenarsenal der ehemaligen Sowjetunion in den Besitz der Russischen Föderation über.
Die dritte Nation, die über Atomwaffen verfügte, war das Vereinigte Königreich, das 1952 seine erste Atombombe testete. Nach dem Vereinigten Königreich war Frankreich 1960 die nächste Nation, die Atomwaffen entwickelte, gefolgt von der Volksrepublik China 1964.
Diese ersten fünf Nationen sind als Nuklearwaffenstaaten bekannt, was bedeutet, dass es sich um Nationen handelt, die international anerkannt und zum Besitz von Atomwaffen berechtigt sind und auch den Atomwaffensperrvertrag (NPT) von 1968 unterzeichnet haben. Der Zweck des Nichtverbreitungsvertrags war andere Nationen als die anerkannten Atomwaffenstaaten daran zu hindern, Atomwaffen zu entwickeln und zu besitzen. Der NVV ermutigte auch die fünf anerkannten Atommächte, eine Politik der Reduzierung und schließlich der Abschaffung ihrer Atomwaffen zu verfolgen.
Es gibt vier weitere Nationen, von denen entweder angenommen wird, dass sie Atomwaffen besitzen oder die sie besitzen, aber keine Mitglieder des Nichtverbreitungsvertrags sind. Indien zündete 1974 seine erste Atombombe. Indiens Nachbar Pakistan folgte diesem Beispiel und entwickelte 1998 eine eigene Atomwaffe.
Es wird angenommen, dass Israel seit den 1960er Jahren über Atomwaffen verfügt, dies jedoch weder bestätigt noch dementiert hat. Die israelische Regierung hat wiederholt erklärt, dass sie nicht die erste Nation wäre, die Atomwaffen im Nahen Osten einführen würde. Trotz der Zweideutigkeit der israelischen Regierung gibt es zahlreiche Beweise, die darauf hindeuten, dass Israel möglicherweise das größte Nukleararsenal außerhalb der fünf Atomwaffenstaaten besitzt.
Die Volksrepublik Korea oder Nordkorea gab 2006 bekannt, dass sie einen Nuklearbomben entwickelt hat. Die nordkoreanische Regierung behauptet, im Oktober 2006 und im Mai 2009 Atomwaffen bei unterirdischen Tests gezündet zu haben, und Beweise scheinen diese Behauptungen zu stützen. Nordkorea war Unterzeichner und Mitgliedsstaat des Nichtverbreitungsvertrags, trat jedoch 2003 aus dem NVV aus.