L’arma nucleare più piccola conosciuta al pubblico era il W54, un cilindro da 10.6 “x 15.7” (27.3 x 40 cm) che pesava solo 51 libbre (23 kg). Il W54 è stato utilizzato sia nel fucile senza rinculo Davy Crockett (un mortaio nucleare per le truppe di terra) che nel Mk-54 SADM (Special Atomic Demolition Munition), una bomba a orologeria nucleare consegnata a mano per attaccare i porti nemici. Il prototipo del W54, testato durante l’operazione Hardtack nel 1954, era ancora più piccolo, solo 10.6 x 11.8 cm (27 “x 30”), vicino a quella che molti scienziati nucleari pensano sia l’arma nucleare teoricamente più piccola. Il Davy Crockett aveva una resa di 10-20 tonnellate – volutamente tenuto basso per essere al sicuro da chi lo sparava – mentre il SADM aveva una resa variabile tra 10 tonnellate e 1 chiloton.
Per creare un’arma nucleare è necessaria una massa critica di materiale fissile e un telaio per un grilletto tipo pistola o lenti esplosive. Una massa critica di plutonio è di circa 10.5 kg (23 libbre), 10.1 cm (4 pollici) di diametro. Questo non è sufficiente per avviare una reazione a catena moltiplicativa, ma produce abbastanza radiazioni per essere mortali se lo tenessi in mano.
Per produrre una reazione a catena è necessario aumentare il plutonio, solo un po’: solo il 10% in più di massa critica è sufficiente per creare un’arma nucleare con una resa di 10-20 tonnellate, già nel raggio della testata Davy Crockett. Il 20% sulla massa critica dà una resa di 100 tonnellate, mentre il 35% sulla massa critica può raggiungere le 250 tonnellate. Le armi nucleari più piccole avrebbero un rendimento da qualche parte in questa gamma.
Il pubblico non può sapere con certezza quale sia l’arma nucleare più piccola, perché probabilmente è classificata. L’Unione Sovietica ha lavorato su una varietà di armi nucleari che rimangono completamente segrete, e anche gli Stati Uniti, sebbene in quest’ultimo caso vi sia maggiore trasparenza. Un ex generale sovietico, Alexander Lebed, ha affermato l’esistenza di “bombe nucleari” in un’intervista giornalistica nel settembre 1997, scatenando una catena di speculazioni sul fatto che la più piccola arma nucleare possa stare in una valigia di 60 x 40 x 20 cm. Il consenso generale è che questo sarebbe spazio sufficiente per creare un’arma nucleare, soprattutto per un paese tecnologicamente sofisticato. Tuttavia, ci sono poche prove concrete a riguardo.