После долгих поисков были выбраны площадки для строительства заводов-первенцев № 817 и 813. Завод № 817 (с конца 1947 года — Комбинат № 817, затем комбинат «Маяк»), представлявший собой комплекс сооружений первого промышленного уран-графитового реактора для производства плутония, имел адресную привязку Челябинск-40 и находился в 16 километрах к востоку от города Кыштым, на южном берегу озера Кызыл-Таш. Завод № 813 являлся предприятием по производству урана-235 газодиффузионным методом и находился в 80 километрах от города Свердловска (ныне Екатеринбурга). Постановлением от 21 декабря 1945 года Совнарком обязал ПГУ и Главпромстрой НКВД немедленно приступить к строительству «объектов № 817 и 813». В качестве строительной организации первого объекта был определён Челябметаллургстрой НКВД, которому поставили задачу завершить работу во втором квартале 1947 года. Следующий объект поручили Тагилстрою НКВД со сроком ввода в строй в сентябре 1946 года. Но в отведенное время уложиться не удалось, поскольку, например, в апреле 1946 года был готов ещё только котлован под первый промышленный реактор. Правда, размеры его оказались внушительными: глубина 54 метра, диаметр на поверхности 110 метров. Но до готового уран-графитового котла было ещё далеко, да к тому же постоянно шли многочисленные переделки по вине проектировщиков, что приводило к неувязкам с рабочей силой и материалами. Спецкомитет не раз рассматривал на своих заседаниях ход строительства заводов. 9 апреля 1946 года постановлением Совмина ввод в строй первоочередных объектов завода № 817 перенесли на 1 июля 1947 года, а последующих — на 1 сентября того же года. К этому же времени должен был поспеть и завод № 813, на строительстве которого работало до сорока тысяч человек. Летом 1947 года после командирования на объект № 817 комиссии в составе Завенягина А.П., Курчатова И.В., Комаровского А.Н. и других специалистов для проверки состояния дел и с целью принятия мер, обеспечивавших нужный темп строительно‑монтажных работ, было заменено руководство строительства, что дало определённый эффект. В итоге на полную проектную мощность первый промышленный реактор был выведен 19 июня 1948 года, и на нём началась наработка оружейного плутония [85].
Как известно, первая атомная бомба создавалась в КБ-11. 14 декабря 1945 года Спецкомитет при СНК СССР принял предложение Ванникова Б.Л., Завенягина А.П., Курчатова И.В., Харитона Ю.Б. и Алиханова А.И. об организации КБ-5 (первоначальное наименование будущего КБ-11) и поручил группе исполнителей определить место его расположения. Учитывая указание Сталина И.В. о том, что этот объект должен быть расположен «в уединенном месте, вдали от больших трасс и дорог, но не далее 400 километров от Москвы», в январе 1946 года вождю доложили следующее мнение: «Учитывая особую секретность работ, решено организовать для конструирования атомной бомбы специальное конструкторское бюро с необходимыми лабораториями и экспериментальными мастерскими в удаленном, изолированном месте». В качестве базы для размещения этого КБ наметили в Мордовской АССР завод боеприпасов № 550 Наркомсельмаша, который находился в бывшем Саровском монастыре, расположенном в 75 километрах от железнодорожной станции Шатки, юго-восточнее города Арзамаса. Это место было привлекательно тем, что кругом находились лесные заповедники, что позволяло «организовать надёжную изоляцию работ». Официальной датой создания нового атомного центра, имевшего адресную привязку Арзамас-16, считается 9 апреля 1946 года, когда было принято постановление Совета Министров СССР, утвердившее руководство конструкторского бюро и его дислокацию. Выполнение строительно‑монтажных работ по КБ-11 Совмин поручил Министерству внутренних дел. Конкретным подрядчиком стало Стройуправление № 880 Главпромстроя МВД. Работы первой очереди предстояло выполнить к 1 октября 1946 года, второй (полный объём) — к 1 мая 1947 года. Правительственным постановлением предусматривалось всё, вплоть до увеличенных окладов и спецпитания. Впоследствии вопросы КБ-11 неоднократно рассматривались на правительственном уровне, при этом речь шла как о научно-технических и производственных вопросах, так и о переносе сроков строительства. В постановлении от 8 апреля 1948 года Совмин объективно признал, что намеченные планы не выполнены в связи с «новизной и непредвиденными научными и техническими трудностями создания РДС («Ракетный двигатель Сталина» — так условно именовалась атомная бомба) и отчасти с задержкой Конструкторским бюро подбора кадров, развертывания работ и задержкой строительства для КБ-11 необходимых зданий и сооружений». Только 8 апреля 1948 года руководство КБ-11 информировало высшее руководство страны о решении всех теоретических, конструкторских и технических задач по РДС-1 [85].