L'opération Grapple était une série de quatre séries d'essais d'armes nucléaires britanniques sur les premières bombes atomiques et bombes à hydrogène réalisées en 1957 et 1958 sur l'île Malden et Kiritimati (île Christmas) dans les îles Gilbert et Ellice dans l'océan Pacifique (Kiribati moderne) comme dans le cadre du programme britannique de bombes à hydrogène. Neuf explosions nucléaires ont été déclenchées, aboutissant au fait que le Royaume-Uni est devenu le troisième détenteur reconnu d'armes thermonucléaires et au rétablissement de la relation spéciale nucléaire avec les États-Unis sous la forme de l'accord de défense mutuelle américano-britannique de 1958.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, la Grande-Bretagne avait un projet d'armes nucléaires, nommé Tube Alloys, qui a été fusionné avec le projet américain Manhattan en août 1943. De nombreux scientifiques britanniques de haut niveau ont participé au projet Manhattan. Après la guerre, craignant que la Grande-Bretagne ne perde son statut de grande puissance, le gouvernement britannique a repris l'effort de développement de la bombe atomique, désormais baptisé High Explosive Research. Le test réussi d'une bombe atomique lors de l'opération Hurricane en octobre 1952 représentait une réalisation scientifique et technologique extraordinaire, mais la Grande-Bretagne avait encore plusieurs années de retard sur les États-Unis, qui avaient développé entre-temps les armes thermonucléaires les plus puissantes. En juillet 1954, le Cabinet a convenu que le maintien du statut de grande puissance exigeait que la Grande-Bretagne développe également des armes thermonucléaires.

L'établissement de recherche sur les armes atomiques de l'Autorité de l'énergie atomique du Royaume-Uni à Aldermaston a produit trois modèles: Orange Herald, une grande arme à fission renforcée; Green Bamboo, une conception thermonucléaire provisoire; et Green Granite, une véritable arme thermonucléaire. Les nouvelles conceptions devaient être testées pour démontrer qu'elles fonctionnaient, d'où l'opération Grapple. La première série consistait en trois tests en mai et juin 1957. Lors du premier test, Grapple 1, une version de Green Granite connue sous le nom de Short Granite a été larguée d'un bombardier Vickers Valiant piloté par le Wing Commander Kenneth Hubbard. Le rendement de la bombe a été estimé à 300 kilotonnes de TNT (1 260 TJ), bien en deçà de sa capacité prévue. Malgré cela, le test a été salué comme une explosion thermonucléaire réussie, et le gouvernement n'a ni confirmé ni démenti les informations selon lesquelles le Royaume-Uni était devenu une troisième puissance thermonucléaire. Le deuxième essai, Grapple 2, était d'Orange Herald; son rendement de 720 à 800 kilotonnes de TNT (3 010 à 3 350 TJ) en faisait techniquement une arme de portée mégatonne, et la plus grande jamais réalisée par un dispositif nucléaire à un étage. Grapple 3 a testé Purple Granite, une version de Short Granite avec quelques correctifs ; son rendement n'était que de 200 kilotonnes de TNT (837 TJ).

Une deuxième série de tests était nécessaire, qui consistait en un seul test, Grapple X, en novembre 1957. Cette fois, le rendement de 1,8 mégatonnes de TNT (7,53 PJ) dépassa les attentes. C'était une véritable bombe à hydrogène, mais la majeure partie de son rendement provenait de la fission nucléaire plutôt que de la fusion nucléaire. Dans une troisième série avec un seul test, Grapple Y, en avril 1958, une autre conception a été testée. Avec un rendement explosif d'environ 3 mégatonnes de TNT (12,6 PJ), il reste la plus grande arme nucléaire britannique jamais testée. La conception de Grapple Y a été particulièrement réussie car une grande partie de son rendement provenait de sa réaction de fusion thermonucléaire au lieu de la fission d'un pilon lourd d'uranium 238 - le matériau dense entourant le noyau qui maintenait la masse réactive ensemble pour augmenter son efficacité. Son rendement avait été prédit avec précision, indiquant que ses concepteurs comprenaient le processus. Une dernière série de quatre tests en août et septembre 1958, connue sous le nom de Grapple Z, a testé des techniques pour renforcer et immuniser les bombes contre la prédétonation causée par des explosions nucléaires à proximité. Deux de ces tests étaient des détonations de ballons. Un moratoire sur les essais est entré en vigueur en octobre 1958 et la Grande-Bretagne n'a jamais repris les essais nucléaires atmosphériques.