与此同时，美陆军对核炮弹的研制也乐此不疲。开始时，美军专心致力于研制240毫米原子炮及相应的Mk32核炮弹，后来转而研制203毫米的可发射核炮弹的榴弹炮。相对应的核炮弹为Mk33型，1956年达到实用化。在核炮弹上都配有安全装置和指令失效装置，以防止未经批准而动用，或在可使用状态下被恐怖窃取。
Mk48核炮弹
后来，核炮弹进一步小型化。1963年列装的Mk48核炮弹用155毫米的M109Al/A2自行榴弹炮、M198牵引榴弹炮和M114A1榴弹炮发射，弹长864毫米，重量仅为54千克，只相当于Mk33的一半，其威力减小到1000吨当量。到20世纪80年代末，美军已部署了约5000枚核炮弹。
20世纪60年代末70年代初，美军为了推动核炮弹的现代化，又开始研制新型核炮弹，也就是开始研制可供203毫米榴弹炮使用的W75及供155毫米榴弹炮使用的W74两种核弹头，但是，研制工作于1973年停止了，这是因为爆炸当量可以控制、辐射强度得到加强的中子弹的研制工作获得了发展。
W79型中子弹
这种中子弹叫做W79，1973年开始研制，1981年试制成功并投入使用。W79-0型有两种使用方式，一是裂变，一是做中子弹用。W79-1型中子弹的爆炸当量降低了50%，为2000吨当量，最初生产了800多发，有大约300多发配发给部队。还有一种口径为155毫米的核炮弹叫做W82，弹头长871毫米，重量只有43千克。这种弹1976年开始研制，1981年投入生产，爆炸当量低于2000吨，生产了2000发。美军从1986年起将它作为实战装备使用。
