Sjedinjene Države detonirale su prvu atomsku bombu tijekom testa u srpnju 1945. Kasnije te godine, SAD je upotrijebio atomske bombe na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki, što je ubrzalo kraj Drugog svjetskog rata. Dok su Sjedinjene Države bile prva nacija koja je imala nuklearno oružje, nuklearno širenje nije prestalo sa SAD-om. Krajem 2009. godine devet je nacija koje trenutno posjeduju ili za koje se misli da imaju nuklearno oružje i jedna nacija, Iran, za koju se široko smatra razvijati vlastiti program nuklearnog oružja.
Savez Sovjetskih Socijalističkih Republika (SSSR) postao je prva nacija nakon Sjedinjenih Država koja je imala nuklearno oružje. SSSR je detonirao svoju prvu atomsku bombu tijekom probe 1949. Program nuklearnog oružja SSSR-a dodatno je pojačao rastuću napetost između Sjedinjenih Država i Sovjetskog Saveza i rasplamsao Hladni rat koji je postojao između dviju nacija i njihovih saveznika. Raspadom SSSR-a 1991. godine golemi arsenal nuklearnog oružja bivšeg Sovjetskog Saveza postao je u posjedu Ruske Federacije.
Treća nacija koja je imala nuklearno oružje bila je Ujedinjeno Kraljevstvo, koje je 1952. testiralo svoju prvu atomsku bombu. Nakon Ujedinjenog Kraljevstva, sljedeća nacija koja je razvila nuklearno oružje bila je Francuska 1960., a potom Narodna Republika Kina 1964. godine.
Ovih prvih pet nacija su poznate kao države nuklearnog oružja, što znači da su to nacije koje su međunarodno priznate i ovlaštene za posjedovanje nuklearnog oružja i koje su također potpisale Ugovor o neširenju nuklearnog oružja (NPT) iz 1968. Svrha Ugovora o neširenju bila je spriječiti nacije osim priznatih država s nuklearnim oružjem da razvijaju i posjeduju nuklearno oružje. NPT je također potaknuo pet priznatih nuklearnih sila da provode politiku smanjenja i konačno eliminacije svog nuklearnog oružja.
Postoje četiri dodatne zemlje za koje se vjeruje da posjeduju ili je potvrđeno da posjeduju nuklearno oružje, ali nisu članice Ugovora o neširenju oružja. Indija je detonirala svoj prvi nuklearni uređaj 1974. Indijski susjed Pakistan slijedio je primjer i razvio vlastito nuklearno oružje 1998. godine.
Vjeruje se da Izrael ima nuklearno oružje od 1960-ih, ali to nije ni potvrdio ni porekao. Izraelska vlada je u više navrata izjavila da ne bi bila prva nacija koja je uvela nuklearno oružje u regiju Bliskog istoka. Unatoč dvosmislenosti izraelske vlade, postoje brojni dokazi koji ukazuju na to da bi Izrael mogao posjedovati najveći nuklearni arsenal izvan pet država s nuklearnim oružjem.
Narodna Republika Koreja, ili Sjeverna Koreja, objavila je da je razvila nuklearni uređaj 2006. Vlada Sjeverne Koreje tvrdi da je detonirala nuklearno oružje u podzemnim testovima u listopadu 2006. i u svibnju 2009. i čini se da dokazi podupiru te tvrdnje. Sjeverna Koreja je bila potpisnica i članica Ugovora o neširenju oružja, ali se povukla iz NPT-a 2003. godine.