Die Nagasaki-Atombombe wurde am 06. August, am Tag des Atombombenabwurfs über Hiroshima, auf der Insel Tinian, eine der nördlichen Marianen-Inseln, zusammengebaut. Am 8. August folgte der Befehl, die Bombe am 09. August entweder über dem Primärziel Kokura, einer Stadt in Nord-Kyūshū, oder dem Sekundärziel Nagasaki abzuwerfen.
Als am 09. August der amerikanische B-29 Bomber „Bockscar“ die Stadt Kokura erreichte, war der Himmel durch den Luftangriff auf die Stadt Yahata in der vorherigen Nacht immer noch mit Rauch bedeckt. Die Sicht war so schlecht, dass man den Abwurf über Kokura aufgab. Stattdessen wurde das Sekundärziel Nagasaki angesteuert und die Atombombe wurde abgeworfen.
Es wird angenommen, dass Nagasaki als Alternativziel für den Abwurf ausgewählt wurde, weil die Stadt bis dato von Luftangriffen nur wenig Schaden genommen hatte und sich daher ausgezeichnet eignete, um die Auswirkungen der Atombombe zu testen. Ein weiterer Grund waren wahrscheinlich die in Nagasaki konzentrierten Werften, Waffen- und Munitionsfabriken.
Laut dem Atombombenabwurf-Befehl an die amerikanischen Bodentruppen, war das damalige Handelszentrum Nagasakis das ursprüngliche Abwurfziel. Das Handelszentrum lag zwischen den Brücken Tokiwa und Nigiwai über dem Fluss Nakashima, der mitten durch Nagasaki fließt.