Кроме того, постановлением ГКО в рамках Первого Главного управления НКВД СССР создавалась спецразведка «для получения более полной технической и экономической информации об урановой промышленности и атомных бомбах», руководителем которой был назначен первый зам. главы ПГУ, генерал-майор госбезопасности Г.Б. Овакимян, непосредственно отвечавший за обеспечение советских ученых атомными секретами США («Проект ENORMOS»).
В апреле 1946 г. в системе ПГУ при СМ СССР было создано КБ-11 (Арзамас-16) во главе с П.М. Зерновым и Ю.
Б. Харитоном, которым была поставлена четкая задача — в кратчайшие сроки создать советскую атомную бомбу. Первоначально испытание плутониевой бомбы намечалось осуществить не позднее января, а урановой — не позднее июля 1948 г. Однако в феврале 1948 г. эти сроки пришлось перенести на март ― декабрь 1949 г.
Параллельно с созданием атомной бомбы развернулись широкомасштабные работы по созданию новой отрасли ВПК — ракетостроения, поскольку решающая роль в возможной будущей войне отводилась не только ядерным боеприпасам, но и средствам их доставки к целям.
В мае 1946 г. создан Специальный комитет по реактивной технике, который возглавил секретарь ЦК ВКП(б) Г.М. Маленков, и уже в октябре 1947 г. на полигоне Капустин Яр была испытана первая советская ракета среднего радиуса действия А-4, в разработке которой самое активное участие принимал главный конструктор Особого конструкторского бюро № 1 (ОКБ-1) С.П. Королев. В 1950 г. на вооружение Советской армии была принята первая баллистическая ракета М-1 и активно шли испытания новых ракет дальнего действия — Р-2 и Р-3 с радиусом поражения 600―3000 км.
В июле 1946 г. при Совете Министров СССР был создан еще один Специальный комитет радиолокации, который первоначально возглавил Г.М. Маленков, а затем заместитель председателя Совета Министров СССР М.З. Сабуров, развернувший работы по созданию принципиального нового оборонного щита страны.
Решение атомной, ракетной и других оборонных проблем велось в десятках новых закрытых городов — Томск-7, Арзамас-16, Красноярск-26, Челябинск-40, Приозерск, Шиханы, Горный, Капустин Яр и многих других с целым рядом уникальных промышленных предприятий, лабораторий и конструкторских бюро.
В июле 1948 г. под Челябинском был запущен первый ядерный реактор и введен в эксплуатацию завод № 817 («Маяк») по производству промышленного плутония. В августе 1949 г. на полигоне под Семипалатинском было проведено первое испытание советской атомной бомбы, а уже в июле 1953 г.