Сброшенная на Нагасаки бомба первоначально была сброшена на остров Тиниан в архипелаге Северных Марианских островов 6 августа, в день первой атомной бомбардировки Хиросимы. 8 августа был отдан приказ сбросить вторую бомбу 9 числа. Первичной целью бомбардировки был населенный пункт Кокура в районе Китакюсю, а город Нагасаки выступал в качестве запасного варианта.
Утром 9 августа бомбардировщик Б-29 под названием «Бокскар» был в небе над Кокура, но из-за плохой видимости и большого количества дыма, вызванного воздушными налетами, проведенными в местечке Яхата прошлой ночью, бомбу не сбросил. Таким образом, самолет направился ко второй мишени, Нагасаки, где и произвёл сброс ядерной бомбы.
Почему Нагасаки был выбран как один из пунктов для атомной бомбардировки? Считается, что основная причина – это наименьшая степень ущерба города от общих воздушных налётов в то время, что больше всего подходило для исследований и точного измерения атомной энергии, а также сосредоточение нежелательных военных объектов: судостроительных заводов и военных предприятий.
Позже стало известно, что, согласно приказу армии США, целью для сброса бомбы являлся центр торгово-промышленного района, расположенный в непосредственной близости от основной части города на пересечении мостов Нигиваибаси и Токивабаси через реку Накасимагава.