1953年5月25日，在美国内华达州进行了原子炮的第一次射击试验。小型蘑菇云的腾起，昭示着一种新型战术核武器已经诞生。
美国第一门原子炮口径为280毫米，射程32千米，以水压装弹。其威力相当于广岛型原子弹的四分之一，相当4000发155毫米炮弹的威力。这种原子炮的编号为“280毫米A型炮”，一个原子炮兵连包括：2门原子炮、4辆牵引车和8辆运送核炮弹和人员的卡车。
2B1型406毫米原子炮
原子炮试射成功后，很快就运到冷战的最前线——西德的莱茵河地区。当时，美军驻西德部队部署一个原子炮兵营，6门原子大炮，成为北约对付华约最重要的利器。
280毫米原子炮一直使用到1963年。随着核炮弹从Mk9改进到Mk19/W19而逐步小型化，这种280毫米的原子大炮也作为预备兵器封存起来。
280毫米AFAP型核炮弹（前）和406毫米MK23型核炮弹
在核炮弹的研制上，美军也不甘落后。早在1953年，美海军就着手研制用于“衣阿华”级战列舰上406毫米火炮的核炮弹，1956年开始列装，并命名为“Mk23/W23”核炮弹。它和美国陆军的核炮弹一样，为内爆式核弹头。但是，这些装备核炮弹的美军舰艇于1955年相继退役。这样，Mk23核炮弹一直未能在实战中使用，直到1959年退出现役。再后来，“依阿华”级战列舰中，有的又回归现役，但是，已不再配置核炮弹，其核攻击任务由“战斧”巡航导弹来担当。
Mk32型核炮弹
