1949年,苏联在一个应急计划中测试了它的首个核武器（编号为“Joe-1”），此计划一部分得益于二战期间和二战后的间谍活动(见：苏联原子弹计划)。苏联是第二个研发并测试核武器的国家。二战期间苏联发展核武器的直接原因是平衡美国的势力。1955年，苏联测试了它首个百万吨级的氢弹（编号为“RDS-37”）。苏联还测试了有史以来爆炸威力最大的由人引爆的的核武器（编号为“Tsar Bomba”），它的理论威力达1亿吨，引爆时被人为减至5千万吨。1991年苏联解体后，苏联的武器正式归俄罗斯所有。

这个设备的官方名字是RDS-220，它的设计者们所熟知的名字是“Big Ivan”，而在西方有绰号叫“沙皇Bomba”（ Sakharov在自传里称之为大炸弹），它是历史上曾经制造或引爆的最大的核武器。这个三阶段武器实际上是一个亿吨级炸弹设计，但是铀裂变阶段由于和第三（也可能第二）阶段相干扰，所有由一个铅制的替代。去除铀护持器的快中子裂变导致中子熔合，使得产出减少了50%，也消除了97%的放射性尘埃（150万吨裂变而非5150万吨裂变），不管怎样还是证明了全产出的设计。这一测试是有史以来最清洁的，因为97%的能力来自核聚变。自从原子弹发明以来，全球的裂变尘埃已经增加了25%。