1948 йылда махсус төркөмгә индерелә һәм 1968 йылға тиклем термоядро ҡоралын эшләү өлкәһендә хеҙмәт итә, «Сахаров слойкаһы» тип аталған схема буйынса беренсе совет водород бомбаһын проектлауҙат һәм эшләүҙә ҡатнаша. Бер үк ваҡытта Сахаров Тамм менән бергә 1950—1951 йылдарҙа идара ителеүсе термоядро реакцияһы буйынса тикшеренеүҙәр уҙғара. Мәскәү энергетика институтында ядро физикаһы, сағыштырмалыҡ теорияһы һәм электричество буйынса курстар уҡый. Физика-математика фәндәре докторы (1953 йыл). Шул уҡ йылда 32 йәшендә СССР Фәндәр академияһы академигы итеп һайлана һәм йәше буйынса С. Л. Соболевтан ҡала, икенсе йәш академик була. Уға рекомендацияны академик И.xa0В.xa0Курчатов һәм СССР Фәндәр академияһының мөхбир ағзаһы Ю.xa0Б.xa0Харитон һәм Я.xa0Б.xa0Зельдович яҙа. В.xa0Л.xa0Гинзбург фекеренсә, Сахаровтың мөхбир ағзаһы баҫҡысын аша атлап шунда уҡ академик булып китеүендә милләте лә ниндәйҙер роль уйнай