Joe 4 era um apelido americano para o primeiro teste soviético de uma arma termonuclear em 12 de agosto de 1953, que detonou com uma força equivalente a 400 quilotons de TNT. A terminologia soviética adequada para a ogiva era RDS-6s, Reaktivnyi Dvigatel Specialnyi, lit. 'Especial Jet Engine'.

O RDS-6 utilizou um esquema no qual o combustível de fissão e fusão (deutereto de lítio-6) foram "em camadas", um design conhecido como modelo Sloika (em russo: , em homenagem a um tipo de massa folhada em camadas) na União Soviética. Um aumento de dez vezes no poder explosivo foi alcançado por uma combinação de fusão e fissão. Um projeto semelhante foi teorizado anteriormente por Edward Teller, mas nunca testado nos EUA, como o "Despertador".

Testes de armas nucleares são experimentos realizados para determinar a eficácia, rendimento e capacidade explosiva das armas nucleares. Testar armas nucleares oferece informações práticas sobre como as armas funcionam, como as detonações são afetadas por diferentes condições e como pessoal, estruturas e equipamentos são afetados quando submetidos a explosões nucleares. No entanto, os testes nucleares têm sido frequentemente usados ​​como um indicador de força científica e militar. Muitos testes foram abertamente políticos em sua intenção; a maioria dos estados com armas nucleares declarou publicamente seu status nuclear por meio de um teste nuclear.

O primeiro dispositivo nuclear foi detonado como um teste pelos Estados Unidos no site Trinity, no Novo México, em 16 de julho de 1945, com um rendimento aproximadamente equivalente a 20 quilotons de TNT. O primeiro teste de tecnologia de armas termonucleares de um dispositivo de engenharia, codinome "Ivy Mike", foi testado no Atol Enewetak nas Ilhas Marshall em 1 de novembro de 1952 (data local), também pelos Estados Unidos. A maior arma nuclear já testada foi a "Tsar Bomba" da União Soviética em Novaya Zemlya em 30 de outubro de 1961, com o maior rendimento já visto, estimado em 50 a 58 megatons.

Em 1963, três (Reino Unido, EUA, União Soviética) dos então quatro estados nucleares e muitos estados não nucleares assinaram o Tratado de Proibição Limitada de Testes, comprometendo-se a abster-se de testar armas nucleares na atmosfera, debaixo d'água ou no espaço sideral. O tratado permitia testes nucleares subterrâneos. A França continuou os testes atmosféricos até 1974 e a China continuou até 1980. Nenhum dos dois assinou o tratado. Os testes subterrâneos na União Soviética continuaram até 1990, o Reino Unido até 1991, os Estados Unidos até 1992 (seu último teste nuclear) e França até 1996. Ao assinarem o Tratado de Proibição Completa de Testes Nucleares em 1996, esses países se comprometeram a descontinuar todos os testes nucleares; o tratado ainda não entrou em vigor por não ter sido ratificado por oito países. A Índia e o Paquistão não signatários testaram armas nucleares pela última vez em 1998. A Coreia do Norte realizou testes nucleares em 2006, 2009, 2013, 2016 e 2017. O teste nuclear confirmado mais recente ocorreu em setembro de 2017 na Coreia do Norte.