苏联决不示弱，开始时虽因第二次世界大战期间受到了严重破坏，生产恢复需要一段时间。但它依靠计划指导，发扬卓越的战时组织动员能力，很快，他们也具备了投入核战争的实力，与美国的差距越来越小，苏联的第一颗聚变弹仅迟于美国的第一颗氢弹9个月。
初期的核弹用飞机空投，因此第二次世界大战后的几年间，美苏双方各自把远程轰炸机增加到数百架。1960年，美国已拥有约1700架洲际远程喷气轰炸机，苏联也拥有1000架中程轰炸机和约150架洲际远程喷气机。从数量上看，前苏联似乎略逊一筹。但是，1957年，苏联成功地试验了性能远高于喷气轰炸机的世界上第一颗洲际弹道导弹，并部署了他们第一批区域射程的SS－4导弹。同年，他们发射了世界上第一颗人造地球卫星，震撼了全世界。这意味着国际天平又扳平，美苏均势再一次形成。两年后，苏联部署了可以投入实战的第一批洲际弹道导弹。美国人当然是毫不懈怠，1958年，他们也有了第一颗能使用的洲际弹道导弹阿特拉斯号。紧接着苏联部署了SS－7，SS－8，SS－9导弹。
美苏之间的核军备竞赛就这样犬牙交错、不断升级。到1970年，美苏双方都有大约1000枚洲际弹道导弹，并都成功地研制和部署了核动力潜艇。这些潜艇可以在大洋各水域之水下不易受到攻击的秘密位置发射弹道导弹。从70年代初期又开始了使用分导多弹头重返大气层导弹的武器竞赛。过去，每颗洲际弹道导弹和潜艇发射弹道导弹都只能带一个核弹头，而现在一枚导弹可以在大气层上飞行时散射出几个核弹头，每一个核弹头都能击中不同位置上的目标。
据俄罗斯《红星报》1994年8月 6日统计：苏联解体时拥有3．2万个弹头，其中1．5万个列入现役，1．7万个将被销毁。而美国截止到1992年1月1日有1．65万个弹头，其中列入现役的有1．05万个，另外6000个已销毁。1986年苏联拥有的弹头最多，约4．5万个。美国拥有弹头最多的一年是1967年，3．25万个。在超级大国核竞赛的狂热时期，两国每年分别生产1000多个弹头。
战略导弹的核弹头，1991年前苏联与美国签订战略武器条约时，
莫斯科拥有10271个核弹头，华盛顿拥有10371个弹头。美国在生产核弹头方面保持着绝对优势。自1945年起，它总共生产了约7万个弹头。苏联从1949年起共生产5．5万个。
1.“大力神”Ⅰ型，弹头重1800公斤、400万吨TNT当量，射程12000公里，命中精度2000米，1962－1965年共生产62枚；
2.“大力神”Ⅱ型，弹头重3400公斤、1000万吨TNT当量，射程15000公里，命中精度1500米，自1963年起共生产54枚
3.SS－9，1、2型单弹头重5450公斤、2500万吨TNT当量（4型有3个子弹头、共重5450公斤、每个子弹500万吨TNT当量），射程各型均12000公里，命中精度1300米（1.2型）、650米（4型），自1965年起各型共生产238枚。
