Первая советская двухступенчатая термоядерная бомба РДС-37, испытана 22 ноября 1955 года на Семипалатинском полигоне сбросом с бомбардировщика Ту-16. Номинальная мощность бомбы была приблизительно 3 мегатонны, но во время испытания снижена примерно вдвое, до 1,6. Взрыв подтвердил возможность преодоления 1 мегатонной отметки, для этого использовалась так называемая «лучевая имплозия».

Главные отличия в разработанной РДС-37 - это использование ядра из урана-238 и заряда из стабильного твердого вещества, дейтерида лития-6. В 6 часов 55 минут бомба была подвешена к самолету. Самолет вылетел в 8 часов 34 минуты. Изделие РДС-37 предусматривалось сбрасывать с высоты 12 километров с холостыми заходами на цель.

Сброс бомбы был произведен в 9 часов 47 минут с высоты 12 тысяч метров и скорости полета 870 км/ч с использованием радиолокационных средств самолета-носителя. Парашютная система успешно сработала, бомба взорвалась на высоте 1 550 метров, самолет к этому времени находился на безопасном расстоянии.

Тепловое воздействие от взрыва на открытые участки тела членами экипажа, особенно в кабине штурмана, ощущалось значительно сильнее, чем в самую жаркую солнечную погоду. К моменту прихода ударной волны управление полетом осуществлялось вручную. Ударная волна воздействовала на самолет через 224 секунды после сбрасывания изделия.

Из-за облачности в районе испытаний не удалось полностью пронаблюдать развитие облака взрыва, которое представляло собой исключительно грандиозную картину даже в сравнении с облаком такого мощного взрыва, как взрыв бомбы РДС-6с в 1953 году.

Из всего облака взрыва длительное время была видна его нижняя часть - пылевой столб и клубы пыли. Через 5-7 минут после взрыва высота радиоактивного облака достигла 13-14 километров. Диаметр «гриба» облака к этому моменту составлял 25-30 километров.

Наблюдатели, находившиеся в 35 километрах от эпицентра, в специальных очках, лежа на поверхности грунта, в момент вспышки ощутили сильный приток тепла, а при подходе ударной волны - двукратный сильный и резкий звук, напоминающий грозовой разряд.

Это испытание имело историческое значение, так как впервые в мире была испытана сбросом водородная бомба мощностью свыше 1 мегатонны. Испытание РДС-37 привело к ряду трагических событий. В результате обвала потолка в жилом доме аула Малые Акжары погибла девочка в возрасте 3 лет. В момент обвала землянки в выжидательном районе № 1, расположенном в 36 километрах от центра взрыва, были засыпаны землей шесть солдат батальона охраны, из которых один умер от удушья, остальные получили легкие ушибы.

Осколками стекол и обломками строений были нанесены ранения и ушибы 26 жителям из населенного пункта Майское, совхоза Ворошиловградский, колхозов Сталин-Туы и Семиярское и 16 жителям Семипалатинска. В селе Семиярское вследствие обвала потолков в специально оборудованных помещениях одна женщина получила закрытый перелом бедра и две получили ушибы позвоночника.

Пострадавшие были доставлены на самолете полигона в областную больницу в город Павлодар для стационарного лечения. В городе Семипалатинске три человека получили сотрясения мозга. В общей сложности различные повреждения строений отмечались в 59 населенных пунктах. Стекла в домах вылетали в радиусе до 200 километров от эпицентра взрыва.