30 жовтня 1961 року об 11.33 за московським часом на висоті 4 км над островом Нова Земля вибухнула ядерна водородна бомба. Первісна вогняна куля досягнула в діаметрі 4,5 км, її світло було видно в Норвегії за 1000 км від полігону, а “грибовидна” хмара піднялася на 67 км вгору, вийшовши далеко за межі стратосфери. Під дією світлових та теплових променів фарба на літаку Ту-95В, що скидав бомбу, потьмяніла, а різке падіння тиску під літаком ледь не спричинило його катастрофу. Ударна хвиля тричі обійшла навколо земної кулі, вибивши вікна у будівлях порту Діксон, що знаходився за 800 км від полігону.
Таким був ефект підриву ядерного заряду, еквівалетного 58 мегатон тротилу. У разі повного озброєння бомби її потужність перевищила б 100 мегатон. Підрив бомби генсек ЦК КПРС Микита Хрущов анонсував на початку ХХІІ з’їзду КПРС 17 жовтня, на якому, крім того, було обіцяно побудувати комуністичне суспільство до 1980 року. Досить швидко надпотужний ядерний боєприпас отримав нефомальні назви “Цар-бомба” та “Кузькіна мать”, по аналогії з погрозами Хрущова під час “кухонних дебатів” 1959 року з віце-президентом США Річардом Ніксоном.
В офіцйних публікаціях миролюбної радянської преси підкреслювалося, що підірвана бомба є вже “вчорашнім днем”, і готуються нові, потужніші зразки. Але в підсумку найпотужнішим ефектом від “цар-бомби” виявився саме медійний. Радянський Союз не мав на момент випробування надійних носіїв, що були б здатні доставити надважку боєголовку до території США. З іншого боку, США переконалися, що нарощувати потужність заряду можна і до набагато вищих значень, ніж продемонстрували радянське випробування та попереднє американське, коли було підірвано 15-мегатонну бомбу.
В результаті випробування де-факто оформилася “доктрина гарантованого взаємознищення” держав-власників ядерної зброї. Крім того, часті атмосферні ядерні випробування вже явно почали впливати на радіаційний фон в масштабах планети. Хоча спочатку ядерне випробування лише загострило протистояння “наддержав”, опосередковано долучившись до Карибської кризи 1962 року, вже через рік після останньої буде підписано Договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космосі та під водою.