Под полигон было отведено 18 500 кв. км. Было одно неудобство – в Семипалатинске в то время находилось китайское консульство. Консульство под каким-то предлогом (не иначе как для улучшения размещения миссии!) было перенесено в другой город, а Семипалатинск обрел под боком страшного грозного соседа. Начальником полигона УП № 2 МО был назначен генерал-лейтенант артиллерии П. М. Рожанович, научным руководителем М. А. Садовский. Научным руководителем испытаний, естественно, был И. В. Курчатов. Проектные работы были поручены ленинградскому ГСП-11. Выполнялись они по техническим заданиям, выданным Институтом химической физики (ИХФ).
За два года на поле радиусом 10 км были построены здания и сооружения различного качества – от бетонных дотов и дзотов, станций метро, заводских цехов до деревянных небольших домишек. Назвали все это опытным полем. В центре его соорудили металлическую башню высотой 37,5 м.
Кроме опытного поля нужна была инфраструктура самого полигона. Где-то должны были размещаться помещения для сборки «изделий», аппаратура и приборы наблюдения, да и людям надо было где-то жить. Но об этом думали тогда в последнюю очередь. Строители и военные жили в палатках, разместить всех в зданиях ни в первую, ни даже во вторую зиму на полигоне не смогли.
В число объектов полигона входили воинская часть, штаб которой размещался в 60 км от полигона и в 130 км от Семипалатинска, а также полевой аэродром. Полигоном интенсивно использовался также аэродром в пригороде Семипалатинска Жана-Семей.
Принимала готовые объекты полигона государственная комиссия под председательством М. Г. Первухина. В ценах 1945 г. объем капитального строительства на Семипалатинском полигоне в 1949 г. составил 185 млн руб.
В начале 1949 г. в Челябинске-40 на химкомбинате № 817 (ныне химкомбинат «Маяк») было получено необходимое количество плутония, из которого были изготовлены детали взрывного устройства и затем отправлены в Арзамас-16. Здесь под руководством Ю. Б. Харитона происходила их доводка и сборка. В этой работе принимал участие и известный ученый, академик А. П. Александров, бывший тогда директором Института физических проблем (Л. П. Капица в 1946 г. попал в опалу и был отстранен от должности). Причастное к урановому проекту начальство, далекое от науки, все время ожидавшее подвоха от ученых, часто посещало цеха завода, где происходила доводка «изделия». Дело доходило до абсурда.