В 1960-х гг. и США, и СССР наращивали свои ракетные потенциалы. В 1965 г. министр обороны США Роберт Макнамара получил возможность заявить, что Соединенные Штаты в сдерживании угрозы нападения со стороны СССР могут полагаться на «гарантированное уничтожение» противника. Отчасти благодаря подводным лодкам американцы обладали теперь достаточным количеством ракет для нанесения ответного удара в случае, если СССР предпримет внезапный ядерный удар по их стране.
Логика сдерживания, однако, предполагала адекватный ответ на появление любого технического новшества в области ядерных вооружений — именно это стало одним из наиболее напряженных аспектов в «холодной войне». В 1970 г. американцы поставили на вооружение ракеты «Минитмен-III» с разделяющимися боеголовками (MIRV), чрезвычайно увеличивавшими поражающую способность ракетного оружия. Это означало, что ответный удар американцев должен быть более разрушительным. Американцы также сократили время, необходимое их ракетам для достижения советской территории, поставив на вооружение «Титан-П»: эти ракеты наземного базирования могли быть заправлены жидким топливом в короткие сроки.
Разрушительная мощь ядерного оружия еще больше возросла, когда на смену атомным бомбам пришли водородные. США впервые испытали такую бомбу в 1952 году, уничтожив тихоокеанский остров Элуджелаб; в 1953 г. за ними последовал СССР, в 1957 г. — Великобритания, в 1967 г. — Китай, а в 1968 г. — Франция. В водородной бомбе ядерный заряд использовался для разогрева атомов водорода до такой степени, что они превращались в атомы гелия. В ходе этого процесса выделялось невероятное количество энергии, значительно превосходившей по разрушительной мощи атомный взрыв. Возросла и точность систем наведения.
В 1970-х гг. позиция США вновь изменилась в результате ответа со стороны СССР: гонка ракетных вооружений шла маятникообразно. Советский Союз достиг значительных успехов в разработке межконтинентальных ракет наземного базирования. В результате была достигнута патовая ситуация гарантированного взаимного уничтожения: обе стороны обладали достаточными мощностями для нанесения ответного ядерного удара. Из ставших доступными после окончания «холодной войны» документов Варшавского договора известно, что в тот период Советский Союз в случае войны намеревался нанести крупномасштабный удар по Западной Европе с применением ядерного и химического оружия.
Первая советская водородная авиабомба была взорвана 12 августа 1953 г., а 1 марта 1954 г. на атолле Бикини американцы взорвали более мощную (примерно 15 Мт) авиабомбу. С тех пор обе державы проводили взрывы усовершенствованных образцов мегатонного оружия. Взрыв на атолле Бикини сопровождался выбросом большого количества радиоактивных веществ. Часть из них выпала в сотнях километров от места взрыва на японское рыболовецкое судно «Счастливый дракон», а другая покрыла остров Ронгелап. — Прим. ред.
Опасаясь удара баллистических ракет, США стали разрабатывать программу «Звездных войн». Идея ее лежала в достижении доминирующего положения в космосе и применении размещенного там оружия для уничтожения советских спутников и ракет. Попутно эти принципы старались использовать для запугивания других стран, обладавших ракетами дальнего действия, в частности, Северной Кореи.
Приход к власти в 1985 г. в СССР Михаила Горбачева, стремившегося изменить внутреннюю и внешнюю политику страны, значительно разрядил обстановку. Горбачев стремился отойти от традиционных взглядов на окружающий мир как на несущий угрозу Советскому Союзу. В частности, он считал, что политика США в отношении установления контроля над вооружениями продиктована не тайным стремлением ослабить СССР. Это подталкивало его к вступлению в переговоры. В 1987 г. советское правительство приняло план по ограничению ядерных вооружений средней дальности. Согласно этому договору СССР пошел на значительное одностороннее сокращение числа ракет с дальностью действия от 500 до 5000 километров, а также согласился на проведение проверок на местах. В 1991 г. договор ОСВ-1 привел к значительному сокращению числа американских и советских стратегических ядерных боеголовок.
Помимо разработки «обычных» ядерных вооружений большие исследования велись в области создания новых боеголовок. Американцы разрабатывали гафниевую бомбу, которая, как предполагалось, могла обеспечить выброс гамма-радиации. Поскольку извлечение энергии из атомного ядра не требует ни расщепления, ни слияния ядер, такую бомбу формально нельзя отнести к ядерному оружию. Однако эти исследования столкнулись со слишком большими проблемами. Столкнувшись с опасностью появления оружия массового поражения в таких государствах, как Северная Корея, американцы стали больше сил уделять созданию технологий для обеспечения безопасности — задача в современном мире чрезвычайно сложная.