回飞了三次，最终决定放弃轰炸小仓而飞向第二目标长崎，长崎上空同样是云雾重重，但由于此次飞机是不可能带着核弹返回基地的，于是临时决定采用雷达轰炸，当飞机做好了投弹准备的时候，空中的云雾突然散开了，天空中出现了一个清朗的大洞，轰炸员比汉透过这个大洞，看到了山谷中的一条跑道时，就果断地把两颗核弹投了下去…… ”
美国战略轰炸统计局事后曾做出估计，约有3.5万人死亡，6万人受伤。而对于此次轰炸，美国方面一直保持沉默，没有做过任何说明和解释，只有格罗夫斯在事后听到伤亡人数时说：“这个数字比我们原来估计的要少得多。”这就证明了美国方面原来估计的数字，是两颗原 子弹同时爆炸的死亡数字，而事实上却只爆炸了一颗。
当时，日本长崎的防空报告却准确地记录下了这一情况。日本长崎知事致防空总本部长官、九洲地方总监、西部军管区参谋长的报告写道：“本日10时50分B—29两架，自熊本县天草方向北进，经岛原半岛西部橘湾上空入侵长崎市上空，11时2分投下附有降落伞新型炸弹2个。”
由于在长崎爆炸的这颗原 子弹，偏离目标约2000米，所以较之广岛被害程度极轻，很少发生死亡与倒塌房屋事情。另一颗未爆炸的原 子弹，并没有受到损害，接到报告后，日军大本营立即派人将这颗没有爆炸的原 子弹严密看管起来。这可谓是天赐良机，日本虽然遭到了美国原子 弹的轰炸，但同时却也因祸得福，十分意外地得到了一颗原子 弹。
当时，日本成为战败国已成定局，而且日本东京帝国大学的原子加速器也已在美军飞机大轰炸时遭到严重损害，显然日本继续研究制造原 子弹已不可能了。后来，日本人从关乎民族利益考虑，做出决定将原子 弹交给苏联。
据说，当时日本将那颗没有爆炸的原 子弹交给苏联时，苏联还对日本作出过某些秘密承诺，当然是苏联对此给予日本的某些实惠和回报了，这对于战后日本的迅速恢复和复苏也是大有益处的。
由于苏联已经从参加过美国原 子弹试验的英国科学家法拉奇那里得到了美国原子 弹试验过程中的许多重要科技情报，又从日本人手里得到了这颗没有爆炸的美国原 子弹实物，加上苏联科学家的聪明才智，所以才使苏联能够在1949年8月29日爆炸成功了苏联第一颗原子 弹。
听到这一消息，美国总统杜鲁门被惊呆了，连连自语：“这是真的吗?是真的吗?”因为他知道要成功研制原·子弹有多困难，自从1938年底，德国科学家哈恩和斯特拉曼用中子轰击铀，发生了裂变之后，美国、英国、法国和逃到美国的德国科学家们，经过了7年的艰苦努力，才造出了第一颗原 子弹，为此美国动用了50万人，花费了23亿美元，这样巨大的开支对于刚刚在战争中恢复过来的苏联，显然是难以承受的。正因为如此，格罗夫斯将军曾预言过，苏联要造出原 子弹至少需要20年。
至此美国才知道，为什么当初在长崎死于原子 弹爆炸的人数与他们预先估计的有如此大的出入，为什么苏联这么快就可以研制出原 子弹与他们抗衡……
现在看来，二战后日本人把美国扔在日本长崎那颗未爆炸的原 子弹交给了苏联，也是一个颇有战略远见的聪明之举。由于战后苏联在初步掌握原 子弹制造技术的情况下，在较短时期内十分意外地得到了美国产原子 弹实物，并使苏联成功地爆炸了第一颗原 子弹，由此促使美苏两国迅速投入到了旷日持久、连绵数十年的核对抗、核竞赛之中，苏联则因长期而持久的庞大军费开支，使其国民经济全面崩溃，最终导致了苏联的解体。
而日本则因战败国不准其发展国防力量，却由此开始在战后几十年内节省了上万亿元的军费开支