1964年10月16日，中華人民共和國第一顆原子彈在新疆羅布泊爆炸成功，對蔣介石造成很大打擊。1960年代初，蔣介石對毛澤東製造原子彈的急迫和決心估計不足。1963年11月14日，他對美國媒體表示：對於中共研究原子科學和核子爆炸的傳說，我們從未忽視，但是對於中共是否已在製造核子武器，以及何時可以製成，則極端懷疑。[1] 1964年4月16日，來臺訪問的美國國務卿魯斯克告訴蔣介石，美國估計中共今年或明年內會核試爆，但沒透露美國是根據最新間諜衛星的偵照作出這一判斷的。蔣說他估計中共在三五年內尚無可能核試爆，魯斯克說这同蘇俄的估計大致相同，但美國從中共「鈽」生產的進展可推算核試爆的時間。魯斯克還告訴蔣，美國現駐在西歐的核子武器，「其破壞力已超過廣島原子彈的15萬倍，黑魯雪夫對此已有深刻暸解，因而知所戒懼，惟毛澤東則迄今未完全暸解，尚思一逞耳。」[2] 不過，實後證明，美國對中國鈽生產判斷是錯誤的，中國首次核試爆用的是鈾-235，而不是鈽-239，因此試爆時間甚至早於美國的估計。
1964年8月26日, 美國中央情報局局長麥康向總統詹森報告，根據間諜衛星偵照，中國西部羅布泊的可疑設施是一個核試驗場，可以在大約兩個月內投入使用。[3] 9月15日，國務卿魯斯克，國防部長麥克納馬拉，總統國家安全助理彭岱及麥康，討論了中國的核武器問題，決定不在核試爆前對中國核設施采取單方面軍事行動，但會密切關注採取適當軍事行動的可能性。他們將這個決定向總統報告，詹森表示同意並指示立即與蘇聯大使多勃雷寧磋商中共的核武器問題。[4] 9月25日，彭岱試探多勃雷寧「如果蘇聯政府有任何興趣，我們準備私下認真談論如何處理這個問題」。多勃雷寧沒有直接答复，但告訴彭岱「在蘇聯政府的思想中，中國的核能力實際上已經被認為是理所當然的」。多勃雷寧認為中國的核武器對蘇聯或美國沒有任何重要性，他們只對亞洲產生心理影響，這種影響對他的政府來說並不重要。[5] 既然蘇俄不願合作，當時正以「和平平台」口號競選連任總統的詹森，就完全改變了前任甘迺迪的政策，不再想以軍事行動阻止中國取得核武器了。[6]
1964年9月15日，就在中國首次核試爆前一個月，國軍「最高機密」的「新生小組」向蔣經國提交「共匪即將實施核子試爆之分析」，準確判斷「共匪可能於最近期內在塔克拉瑪干沙漠之北部施行核子試爆」。蔣經國立即呈報蔣介石，並於9月21日通報中情局。[7] 9月30日，蔣介石自記「共匪對西北空運增加，六月以來至今益甚，此乃共匪試爆原子日期接近之徵兆，應加重視。」[8] 蔣對於中共即將核試爆的消息，應否事前發表，頗費躊躇，最後決定「暫不發布為宜，以匪試爆實施對我利害參半也。」[9]
