美國陸軍部于1942年6月開始實施利用核裂變反應來研制原子彈的計劃，亦稱曼哈頓計劃(Manhattan Project)。該工程集中了當時西方國家（除納粹德國外）最優秀的核科學家，動員了10萬多人參加這一工程，歷時3年，耗資20億美元，于1945年7月16日成功地進行了世界上第一次核爆炸，并按計劃制造出兩顆實用的原子彈。整個工程取得圓滿成功。在工程執行過程中，負責人L.R.格羅夫斯和R.奧本海默應用了系統工程的思路和方法，大大縮短了工程所耗時間。這一工程的成功促進了第二次世界大戰后系統工程的發展。