Проектирование, изготовление и установка на самолет оборудования выполнялась сотрудниками Спецсектора А.А. Разореновым, Б.В. Меловатским, Н.М. Сицинской, Б.М. Горюновым и др. под руководством Г.Л. Шнирмана. В это же время комиссия из представителей МО и АН СССР облетала возможные районы проведения испытаний. Комиссия сосредоточила свое внимание на район Земли Бунге. В комиссии от АН СССР и ИХФ принимали участие Г.Л. Шнирман и Е.К. Федоров. В связи с мораторием эта работа не получила своего завершения.

В октябре 1958 года на полигоне Новая Земля проводились наиболее интенсивные воздушные испытания зарядов с ТЭ до 5 Мт. - серия зарядов типа РДС-37, на которой отрабатывались узлы для 100 Мт заряда. Были установлены интервалы времени между взрывами в пределах 48 часов, что определялось временем, необходимым для подготовки опытного поля к эксперименту. Состав испытателей располагался на эсминце "Осторожный", который перед взрывом выходил в море. На опытном поле была проведена оптическая регистрация 15 взрывов на высоте от 300 до 2500м для определения ТЭ по методике ОШ. Эти наблюдения выполняла группа сотрудников Спецсектора: В.В. Гарнов, И.П. Башилов, М.Д. Федосеев, которые устанавливали аппаратуру в ближней зоне взрыва. Фоторегистрация велась высокоскоростными камерами СК-2, разработанными в ИХФ для определения ТЭ по характеру расширения ОШ. Эта методика позволяет определять ТЭ с погрешностью 2 -3%. Автоматику поля обеспечивали сотрудники полигона. После каждого опыта фотоматериал с опытной площадки отправлялся в Белушью, где группа И.Л. Зельманова обрабатывала полученный материал и определяла ТЭ. На этой серии взрывов присутствовали М.А. Садовский и Я.Б. Зельдович с разработчиками зарядов [12]. Как подвешивались опытные заряды на самолеты на авиабазе Оленьей красочно описано в рассказе "Осенний марафон – 1958 г." [13].

При воздушных взрывах помимо полигонных измерений наши сотрудники М.А. Цикулин, В.В. Адушкин и др. принимали участие в регистрации инфразвуковых волн на больших расстояниях совместно с Лабораторией №2. Результаты этих наблюдений и анализ проведенных взрывов были использованы в 1958 году на конференции в Женеве по контролю за ядерными взрывами. От ИХФ в ней принимали участие Н.Н. Семенов, М.А. Садовский, К.Е. Губкин, О.И. Лейпунский.

В 1961 году на авиабазе в Оленьей на самолете носителе ТУ-16 была установлена камера СК-3ш, на которой была проведена съемка ОШ при бомбометаниях на Северном полигоне и определены ТЭ. Эту работу от Спецсектора выполняли А.А. Разоренов, Н.М. Сицинская и Л.С. Гамынина.

В ноябре 1961 года было проведено испытание самого мощного термоядерного заряда с энергией взрыва 50 Мт ТЭ. В разработке технического задания на организацию наблюдений приняли участие Г.Л. Шнирман и И.Л. Зельманов, который на этом опыте был членом Государственной комиссии. Перед опытом по заданию М.А. Садовского было оценено влияние ВУВ на Северную Европу от ядерного заряда с энерговыделением 100Мт в ТЭ.

В 1961 году начались подземные испытания ядерных зарядов на Семипалатинском полигоне в штольнях В-1 и А-1. Большая группа сотрудников Спецсектора во главе с М.А. Садовским, В.Н. Родионовым, В.В. Адушкиным и др. принимает активное участие в этих и последующих взрывах. Исследуются закономерности распространения волн сжатия в ближней зоне и сейсмических волн в средней и дальней зонах при подземных взрывах.

В 1961 году лаборатория Б.М. Степанова выходит из Спецсектора ИХФ и преобразуется в НИИ-50, на основе которого создается НИИ импульсной техники (п/я А-3904).

В период 1955-1961годов было проведено восемь высотных ядерных взрывов с ТЭ 12-300 Кт на высотах 10-300 км [14]. Спецсектор участвовал в этих испытаниях во главе с П.В. Кевлишвили. Участие принимали С.М. Когарко, А.С. Дубовик, И.В. Немчинов, М.А. Цикулин, В.В. Адушкин, Ю.П. Райзер, И.А. Усенко, Б.В. Меловатский, И.А. Королев, В.Н. Князев, И.П. Башилов, А.С. Стрелков, Е.Э. Голлер, Г.А. Овсянников и др.

И.В. Немчиновым была разработана теория гидродинамики с переносом излучения при высотных ядерных взрывах. Коллектив авторов из Спецсектора был отмечен Ленинской премией.

Последние три взрыва ядерных зарядов в атмосфере были проведены на полигоне Новая Земля 24-25 декабря 1962 года, в том числе взрыв с энерговыделением 24,2 Мт ТЭ 24 декабря.

В 1963 году был объявлен мораторий на ядерные испытания. На полигонах к этому времени был произведен 221 взрыв. Этот этап закончился отработкой термоядерных зарядов по схеме РДС-37.

Геометрические приложения двойных интегралов