На заседании секретариата ЦК КПК 15 января 1955 года китайским руководством было принято решение о разработке и создании собственного ядерного вооружения. Для реализации атомной программы было создано «Третье министерство машиностроения» - аналог советского Средмаша, руководителем атомной программы Мао Цзэдун назначил главу госбезопасности Кан Шэна.

Ядерная программа Китая первоначально осуществлялась при активном содействии со стороны СССР: за период 1950-1960 годов Китай посетило около 10 тысяч советских специалистов атомной отрасли, помимо этого, примерно 11 тысяч китайских специалистов и 1 тысяча ученых атомной отрасли прошли обучение и подготовку в Советском Союзе.

Первое советско-китайское соглашение по сотрудничеству в атомной отрасли было подписано 7 апреля 1956 года, согласно которому предусматривалось строительство новой железной дороги от Актогая до Ланьчжоу, что давало возможность доставлять оборудование на первый испытательный полигон атомного оружия возле озера Лобнор.

Второе соглашение, которое предусматривало передачу Китаю технологии изготовления ядерного оружия, за исключением технологий постройки атомных подводных лодок, было подписано 15 октября 1957 года. Строительство заводов по обогащению урана в Баотоу и Ланьчжоу началось в 1958 году.

Хрущев 20 июня 1959 года решил прекратить помощь Китаю в этой сфере, а в июле 1960 года, после осложнения советско-китайских отношений, помощь со стороны СССР была окончательно свернута, советские специалисты атомной отрасли отозваны из Китая, но это уже не могло остановить ход китайского атомного проекта.

Премьер Госсовета КНР Чжоу Эньлай от имени Мао 16 октября 1964 года сообщил китайскому народу об успешном испытании первой китайской ядерной бомбы. По подсчетам западных экспертов, эта программа обошлась КНР в 4,1 миллиардов долларов. Первая китайская атомная бомба была создана на основе урана-235, и обладала мощностью в 22 килотонны. В общей сложности Китай произвел 45 подземных ядерных испытаний на полигоне Лобнор, последнее из них состоялось 29 июля 1996 года.

Первое ядерное испытание со сбросом атомной бомбы с самолета в Китае было произведено 14 мая 1965 года, а зимой - весной 1967 года в Китае шло завершение разработки первого термоядерного заряда. Китайцы осуществили первое успешное испытание термоядерной бомбы на основе урана-235, урана-238, лития-6 и дейтерия 17 июня 1967 года.

Испытание было произведено на полигоне Лобнор, термоядерная бомба была сброшена с самолета Hong-6, на парашюте спущена до высоты 2 960 метров, где был произведен взрыв, мощность которого составляла 3,3 мегатонны. После завершения этого испытания КНР стала четвертой в мире термоядерной державой после СССР, США и Англии. Определить точный состав и масштаб ядерных сил Китая чрезвычайно сложно из-за режима секретности.