美国政府选择原子弹投放地点依据有四个，根据原子弹对投掷的位置、气象条件和影响效果的要求，被选择的轰炸目标和地点要具备三个条件：一是有军事设施或是军火工业重地；二是便于投放，以平地为最佳；三是容易取得轰炸后的威慑效果。另外一个依据是要达到做“巨大的实验”的目标就要选择在人口集中，没有遭到普通轰炸的城市，以便科学家们观测原子弹的功能、检测其威力。美政府经过专门委员会反复研究，最后广岛、小仓和长崎三个地点被定为投掷原子弹的目标。

美国空军最初将拥有40万人口的工业城市小仓定为首选目标。但有报道说，该市附近有一个专门关押美国战俘的集中营，这使空军犹豫不决。最后，他们决定首攻目标改为广岛。因为广岛既没有美军战俘，又是军火工业发达的重要军事基地，更为重要的是，该地区已经连续20余天没有下雨，轰炸效果最佳。长崎被列为轰炸目标，主要是因为长崎也是一个重要港口和军火基地，但由于该地处于低洼谷地，地理位置逊于前两座城市，于是长崎被列为前两个目标不能投弹时的预备目标，即：前两个目标有一个不能实现时，就对长崎进行轰炸。因此之后就有了由于天气缘故，轰炸员放弃了小仓退而炸长崎