曼哈頓計劃1
我已經為西班牙的事業做得夠多了，其實世界上還有其他更緊迫的危機。——奧本海默奧本海默曼哈頓計劃成為研究的負責人
在斯克內克塔迪會議後的幾個月內，奧本海默繼續進行計算工作，並向勞倫斯和康普頓提出建議。
奧本海默在會議期間表現出的沉穩和智慧給康普頓留下了深刻的印象，他對奧本海默非常讚賞，所以1942年1月全力邀請他參加原子彈計劃。
當時康普頓為了改組原來的鈾谘詢委員會，經常派一些親自挑選的人員去充實薄弱環節。
他安排奧本海默與格利哥裏·布萊特在一起工作，共同負責加速中子研究項目，這項工作對整個工程至關重要。當時布萊特的頭銜是“快速破裂”項目的協調人，這個項目名稱引起了奧本海默的興趣。
但布萊特本人卻是一個極端謹小慎微、難於相處的人。他倆在共事後的4個月內，非常難於合作。布萊特一是感到奧本海默咄咄逼人，二是覺得康普頓不支持他。
而奧本海默則不得不與布萊特固執己見的個性和束縛手腳的保密觀點進行鬥爭。
當時小組中的一個成員艾利森說：“布萊特總是害怕在小組中泄露了什麼意圖，而奧本海默則相反，他唯恐這些意圖沒有讓小組成員所理解。我支持奧本海默的觀點並要求布萊特放寬檢查製度。布萊特責備我麻痹大意、故意與他作對。結果，我的建議未獲通過。因此這些討論會上什麼問題也不能談，開得空空洞洞，一無所獲。”
最後，布萊特被迫讓步。1942年5月18日，他提出辭職並完全脫離了原子彈研究工作。奧本海默單獨負責這個項目。這樣一來，奧本海默在珍珠港事件前夕最後一次參加“幫助西班牙退伍軍人大會”後僅僅6個月，就躍居原子彈計劃的關鍵崗位。
他早在1942年初已經停止通過共產黨向慈善機構捐款。奧本海默說：“我已經為西班牙的事業做得夠多了，其實世界上還有其他更緊迫的危機。”
然而，在若幹年後，有人卻不認為這表明奧本海默對政治喪失興趣，甚至表明他根本沒有固定的政治信仰，反而無中生有地說，這是奧本海默以共產黨員的身份鑽進了美國原子彈計劃，從而扮演了一個危險的新角色。
可是，奧本海默當時的所作所為卻完全和這些人臆造的離奇情節相反。1942年初，當他填寫保安調查表時，他非常坦白地承認，雖然他從來沒有正式加入共產黨成為黨員，但“幾乎參加了共產黨在美國西海岸的所有外圍陣線組織。”
按常理推斷，這樣痛快地闡明自己的政治身份，完全不像某些人所說的預謀混進一項秘密工程的人。
當奧本海默接替了布萊特的工作後，他清醒地認識到，有必要對原子彈內部機理的研究工作進行一次徹底審查。
譬如說，自從他對原子武器的臨界質量進行理論計算後，並未進行過任何實驗來肯定或否定他的計算結果。這就意味著到那時為止，科學家們實際上並不確切地知道製造一枚原子彈究竟真正需要多少鈾-235，是2千克呢？還是20千克呢，或者是200千克呢？
在芝加哥大學有一組人已經開始研究這一問題，同時奧本海默也組織了一批理論物理學家探討他們所能給出計算結果的準確程度，以便給工程師們提供設計依據。
1942年的整個夏季，這個小組定期地在利肯大廳頂層的兩間屋頂室中開會，這座大廳是伯克利的行政辦公樓，奧本海默的辦公室就設在這裏。
他們的會議是在當時最嚴密的保安措施下召開的。兩間屋頂室的窗戶和通向陽台的出口都用鋼絲網釘死，而門上裝了隻有一把鑰匙的專用鎖，鑰匙由奧本海默本人掌握。
由奧本海默親自挑選的這個小組是一支出色的隊伍，其中包括，斯坦福大學的瑞士科學家費利克斯·布洛赫；羅伯特·澤爾貝爾，他曾是奧本海默的學生，現在伯克利工作；約翰·凡·弗萊克也是未來的諾貝爾獎獲得者；還有逃離歐洲來到康奈爾大學的德籍物理學家漢斯·貝特和匈牙利籍物理學家愛德華·泰勒。
當他們開始集會時，手頭隻有一些小規模的、分散的研究結果，其中最重要的材料是從英國送來的，另外有一些是布萊特手下幾個小組的研究報告。
一開始，他們希望得到一些能表明未來原子彈破壞力及其後果概念的材料。
於是他們著手研究曆史上發生過的大爆炸事件，例如，1917年加拿大哈利法克斯市港口內一艘滿載軍火的商船爆炸的後果。
這次相當於5000噸TNT炸藥當量的大爆炸，徹底摧毀了哈利法克斯市中心區大約65平方千米內的一切建築，造成 4000人死亡。
正在研製中的原子彈威力，預計要比這次爆炸大好幾倍，因此，其效力可以由哈利法克斯慘劇的破壞效果按放大規律進行推算。通過這樣的估計，使奧本海默和他的同事們有可能更加具體地設想原子彈的毀滅能力。另外，他們研究了原子彈的基本形狀、結構、尺寸等。
奧本海默提出，需要注意核裂變裝置的基本設計，必須小巧到可以保證能實現軍事上的運輸。
他們認為，要爆炸的原子彈形狀應當像一個團球，鈾芯被包在又厚又重的金屬殼內。外殼有兩個作用：一方麵它應能在爆炸的最初千分之幾秒內將爆炸物質約束住，不使其飛散；另一方麵它又能把泄漏到鈾芯以外的中子部分地反射回去參與裂變過程。