Pero las cosas no marchaban bien, pues Compton no mostraba signos de competencia para manejar un proyecto de esa magnitud. En setiembre de 1942, Roosevelt le da el impulso al proyecto en la dirección correcta, designando un mando militar en la persona del Coronel Leslie Groves. Inmediatamente, Groves reorganizó el equipo de científicos, ingenieros y técnicos, dotándolos de los equipos necesarios para desarrollar su trabajo. En el primer día a cargo de la dirección del proyecto, Groves ordenó 1250 toneladas de uranio del Congo Belga que se encontraban almacenados en Staten Island.
En enero de 1943. Groves adquirió, por 52 mil dólares, las facilidades de Hanford Engineer Works, en Oak Ridge, que se convertiría en uno de los mayores laboratorios usados en el desarrollo de la bomba atómica. En marzo Los Álamos comenzó a funcionar. Durante lo que restó del año, Hanford produjo plutonio, Oak Ridge uranio enriquecido y un reactor experimental para producir plutonio, por su parte Los Álamos estaba diseñando las armas. Pero, pasado el medio año, el enriquecimiento de uranio en gran escala fracasó en Oak Ridge y fue necesaria una completa revisión de todo el proyecto.
En marzo la etapa de desarrollo de la primera bomba, con nombre de código Trinity, estaba llegando a su fin y en abril comenzaron a seleccionarse 17 lugares para la explosión de la bomba. Durante los meses de mayo, junio y julio de 1945, se hicieron las primeras pruebas reales y la lista de posibles blancos fue depurada. Mientras tanto el Grupo 509 llegaba a su base en Tinian, Islas Marianas. El 16 de julio de 1945, Trinity, la primera bomba de prueba fue explotada exitosamente en el desierto de Los Álamos. El destino de los habitantes de Hiroshima y Nagasaki estaba decidido.
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