Οι Ηνωμένες Πολιτείες πυροδότησαν την πρώτη ατομική βόμβα κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής τον Ιούλιο του 1945. Αργότερα το ίδιο έτος, οι ΗΠΑ χρησιμοποίησαν ατομικές βόμβες στις ιαπωνικές πόλεις Χιροσίμα και Ναγκασάκι, γεγονός που επιτάχυνε το τέλος του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου. Ενώ οι Ηνωμένες Πολιτείες ήταν το πρώτο έθνος που διέθετε πυρηνικά όπλα, η διάδοση των πυρηνικών όπλων δεν σταμάτησε με τις ΗΠΑ Στα τέλη του 2009, υπήρχαν εννέα έθνη που διαθέτουν ή πιστεύεται ότι διαθέτουν πυρηνικά όπλα και ένα έθνος, το Ιράν, το οποίο πιστεύεται ευρέως να αναπτύξει το δικό της πρόγραμμα πυρηνικών όπλων.
Η Ένωση Σοβιετικών Σοσιαλιστικών Δημοκρατιών (ΕΣΣΔ) έγινε το πρώτο έθνος μετά τις Ηνωμένες Πολιτείες που είχε πυρηνικά όπλα. Η ΕΣΣΔ πυροδότησε την πρώτη της ατομική βόμβα κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής το 1949. Το πρόγραμμα πυρηνικών όπλων της ΕΣΣΔ ενέτεινε περαιτέρω την αυξανόμενη ένταση μεταξύ των Ηνωμένων Πολιτειών και της Σοβιετικής Ένωσης και πυροδότησε τον Ψυχρό Πόλεμο που υπήρχε μεταξύ των δύο εθνών και των συμμάχων τους. Με τη διάλυση της ΕΣΣΔ το 1991, το τεράστιο οπλοστάσιο πυρηνικών όπλων της πρώην Σοβιετικής Ένωσης έγινε στην κατοχή της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
Το τρίτο έθνος που είχε πυρηνικά όπλα ήταν το Ηνωμένο Βασίλειο, το οποίο δοκίμασε την πρώτη του ατομική βόμβα το 1952. Μετά το Ηνωμένο Βασίλειο, το επόμενο έθνος που ανέπτυξε πυρηνικά όπλα ήταν η Γαλλία το 1960, ακολουθούμενη από τη Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας το 1964.
Αυτά τα πρώτα πέντε έθνη είναι γνωστά ως κράτη με πυρηνικά όπλα, που σημαίνει ότι είναι έθνη που είναι διεθνώς αναγνωρισμένα και εξουσιοδοτημένα να διαθέτουν πυρηνικά όπλα και έχουν επίσης υπογράψει τη Συνθήκη Μη Διάδοσης των Πυρηνικών Όπλων (NPT) του 1968. Ο σκοπός της Συνθήκης για τη Μη Διάδοση ήταν να αποτρέψει άλλα έθνη εκτός από τα αναγνωρισμένα κράτη με πυρηνικά όπλα από το να αναπτύξουν και να κατέχουν πυρηνικά όπλα. Η NPT ενθάρρυνε επίσης τις πέντε αναγνωρισμένες πυρηνικές δυνάμεις να ακολουθήσουν μια πολιτική μείωσης και τελικά εξάλειψης των πυρηνικών τους όπλων.
Υπάρχουν τέσσερα επιπλέον έθνη που είτε πιστεύεται ότι κατέχουν είτε επιβεβαιώνεται ότι διαθέτουν πυρηνικά όπλα, αλλά δεν είναι μέλη της Συνθήκης για τη μη διάδοση. Η Ινδία πυροδότησε την πρώτη της πυρηνική συσκευή το 1974. Το γειτονικό Πακιστάν της Ινδίας ακολούθησε το παράδειγμά της και ανέπτυξε το δικό της πυρηνικό όπλο το 1998.
Το Ισραήλ πιστεύεται ότι είχε πυρηνικά όπλα από τη δεκαετία του 1960, αλλά ούτε το έχει επιβεβαιώσει ούτε το διαψεύσει. Η ισραηλινή κυβέρνηση έχει επανειλημμένα δηλώσει ότι δεν θα ήταν η πρώτη χώρα που θα εισαγάγει πυρηνικά όπλα στην περιοχή της Μέσης Ανατολής. Παρά την ασάφεια της ισραηλινής κυβέρνησης, υπάρχουν άφθονα στοιχεία που δείχνουν ότι το Ισραήλ μπορεί να διαθέτει το μεγαλύτερο πυρηνικό οπλοστάσιο εκτός των πέντε κρατών που διαθέτουν πυρηνικά όπλα.
Η Λαϊκή Δημοκρατία της Κορέας, ή Βόρεια Κορέα, ανακοίνωσε ότι είχε αναπτύξει πυρηνική συσκευή το 2006. Η κυβέρνηση της Βόρειας Κορέας ισχυρίζεται ότι πυροδότησε πυρηνικά όπλα σε υπόγειες δοκιμές τον Οκτώβριο του 2006 και τον Μάιο του 2009 και τα στοιχεία φαίνεται να υποστηρίζουν αυτούς τους ισχυρισμούς. Η Βόρεια Κορέα ήταν κράτος μέλος που υπέγραψε και ήταν μέλος της Συνθήκης για τη μη διάδοση των πυρηνικών όπλων, αλλά αποχώρησε από τη NPT το 2003.