Другие средства стали очевидны в период с февраля по апрель 1951 года после прорывов, достигнутых в Лос-Аламосе. Одним из прорывов стало понимание того, что сжигание термоядерного топлива будет более эффективным, если достичь высокой плотности по всему топливу до повышения его температуры, а не использовать классический подход Супера, когда температура повышается только в одной области, а затем полагается на распространение термоядерных реакций для нагрева остального топлива. Вторым прорывом стало понимание того, что эти условия — высокое сжатие и высокая температура по всему топливу — могут быть достигнуты путем сдерживания и преобразования излучения от взорвавшегося оружия деления, а затем использования этой энергии для сжатия отдельного компонента, содержащего термоядерное топливо.
Главными фигурами в этих открытиях были Улам и Теллер. В декабре 1950 года Улам предложил новую конструкцию оружия деления, в которой механический удар обычной делящейся бомбы использовался для сжатия до очень высокой плотности второго делящегося ядра. (Это двухступенчатое устройство деления было задумано совершенно независимо от термоядерной программы, его целью было более экономичное использование расщепляющихся материалов). В начале 1951 года Улам встретился с Теллером и предложил использовать двухступенчатый подход для сжатия и зажигания термоядерной вторички. В качестве механизма сжатия термоядерного топлива на второй ступени Теллер предложил радиационную имплозию, а не механический удар. 9 марта 1951 года Теллер и Улам представили доклад, содержащий обе альтернативы, под названием «О гетерокаталитических детонациях I: гидродинамические линзы и радиационные зеркала». Второй доклад Теллера, датированный 4 апреля, включал обширные расчеты Фредерика де Хоффмана и подробно рассказывал о том, как можно создать термоядерную бомбу. Двухступенчатая конструкция радиационной имплозии, предложенная в этих отчетах, которая привела к современной концепции термоядерного оружия, стала известна как конфигурация Теллера-Улама.
