在第二次世界大战爆发前的几年里，德国在与原子能有关的理论知识和研究实验方面领先世界。1938年，德国科学家奥托·哈恩首次发现核裂变，与此同时，由于二战德国的反犹政策，虽然许多优秀的德国科学家被迫离开德国和德国占领区，但是留下的诸如海森堡、劳厄、迪布纳、沃兹等人，这些人作为20世纪最伟大的科学家们其中的一部分，仍在1939年至1945年间继续帮助德国研制核武器。
相对的，美国直到1942年才制定曼哈顿计划，正式开发核弹。但是，结果我们都知道，最终苏联钢铁洪流占领了国会大厦，美国亦在日本投下人类首颗原子弹。考虑到德国拥有如此明显的先发优势，理论基础和众多科学家人才，那么为什么是美国首先开发出核弹呢？
说到德国未能提前开发出核武器的原因，海森堡的计算失误一直都被认为是最重要的原因。在1941年的一次核武器所需的临界质量计算中，海森堡错误的估计了早期核武器所需的铀-235质量。海森堡认为制造一枚核弹至少需要几吨的铀-235，而事实上，15～60公斤的铀-235，就能制造出一枚爆炸当量在上万吨TNT的核弹，而几吨的铀-235材料在当时几乎是不可能在短期内被制造出的。因此，基于上帝视角，后世的许多人将原因归咎于领导德国核武器计划海森堡，然而，这里必须纠正，即使海森堡的计算不失误，其实德国也很难在美国之前研发出核武器。
众所周知，德国是最早研发核武器的国家。不过，正如之前提到的那样，由于希特勒的反犹太政策，许多德国科学家背井离乡投靠同盟国。二战爆发后，尽管仍有许多德国科学家为德国的核武器计划付诸努力，但是对比美国曼哈顿计划的“豪华阵容”，德国与原子能相关的物理学家仍然相对而言非常少。一个显而易见的对比，德国负责“U工程”计划的科学家数量从未超过100人，而美国的“曼哈顿计划”则集结了1000余名科学家。有趣的是，直到德国战败被关进监狱，以海森堡为首的德国科学家也不能理解美国投放在广岛的核弹为什么只需数十公斤铀-235，更没有想到，钚-239竟然也能用于制造核弹。
而且，除了科研力量不足，德国在制造生产研发核弹所需的资源生产上，也面临着来自美英的严重威胁。二战爆发前，德国吞并占领了捷克斯洛伐克，获得了大量铀矿，海森堡等科学家也因此一直在坚持研发核武器，因为他们相信，制造核弹所需的铀-235尽管很多，但生产出只是时间问题。不过，由于美英的对德战略轰炸，尤其是对德国-挪威占领区内的重水工厂的破坏轰炸，使得德国一直都未能获得足够的核材料和其他材料用于研究制造核武器，即便在二战结束前，德国已经充分具备生产核弹的可能，但是由于缺乏相关资源和材料，德国不要说制造可投入实战的核武器，就连小型化实验也根本无法进行。
此外，最重要的，由于国力的差距和对形式判断失误，德国的核计划，也就是“U工程”总共投入其实仅有100万马克。与之相对的，美国的“曼哈顿计划”虽然晚3年才正式制定，而且最初预算只有6000美金，但是在后续3年的研发过程中，美国的总投入超过20亿美金，足够生产2万辆虎式坦克或者27艘俾斯麦级战列舰，后者的投资折算汇率几乎是前者的5000倍，这也不难解释德国的核研究为什么直到战争后期仍处于攻克理论的阶段，而美国只花了3年便造出世界首枚铀弹和钚弹。所以说，德国未能研制出核武器更多是整体实力的差距，海森堡即使计算不失误，英美的战略轰炸机，美国的强大国力，也不会让德国抢先研发出核武器。