Meta nuklearne bombe trebao je biti grad Kokura, ali se odustalo zbog slabe vidljivosti.
Atomska bomba bačena na Nagasaki 9. kolovoza 1945. godine bila je još jača od one bačene na Hirošimu. Snaga joj je iznosila 21 kilotona (ona bačena na Hirošimu bila je snage 16 kilotona). Bomba je nosila naziv Fat Man (hrv. Debeljko) i bila je načinjena od plutonija-239 (Hirošimina od uranija). Bilo je dovoljno samo 6,4 kilograma plutonija da se postigne eksplozija jednaka detonaciji 21.000 tona klasičnog TNT eksploziva. Bomba je eksplodirala 469 metara nad Nagasakijem. Proizvela je temperaturu od oko 3900 °C°, a udarni val zraka putovao je brzinom od preko 1000 km/h. Poginulo je između 39.000 i 80.000 ljudi. Ubijeno je i najmanje 8 savezničkih vojnika koji su bili u zarobljeništvu u Nagasakiju.
Zanimljiva je sreća koju je doživio japanski grad Kokura pri nuklearnom bombardiranju Japana. Naime, malo ljudi zna za činjenicu da je upravo Kokura bila primarna meta druge bombe. Međutim, kad su američki bombarderi doletjeli nad taj grad postojala je naoblaka od oko 70 %, pa nisu mogli jasno vidjeti cilj. Budući da je naredba glasila da gađaju samo ako mogu vizualno potvrditi cilj, odustali su od Kokure i nastavili prema alternativnom cilju – Nagasakiju. Kokura je, pak, bila i sekundarni cilj prve bombe, no Hirošima je bila jasno vidljiva, pa je već na nju bačena bomba. Danas se u Japanu kaže Kokurina sreća za neobični spas od opasnosti.
Nagasaki je svojedobno bio glavni centar katolicizma u Japanu i da su ga zvali japanskim Rimom. Nuklearna bomba je eksplodirala samo 500 metara od katoličke katedrale Svete Marije, najveće katoličke crkve u Istočnoj Aziji (tzv. Urakami katedrala).
