30 października 1961 specjalnie przystosowany samolot bombowy Tu-95W zrzucił bombę termojądrową AN602 (Izdielie 202) na poligon Suchoj Nos na Nowej Ziemi. Bomba miała największa moc w historii testów ładunków atomowych – nominalnie 51,5 Mt. Moc ta dla potrzeb testu była zredukowana z pierwotnej, równej 101,5 Mt. Bomba, zrzucona na spadochronie o powierzchni 1600 m2 z wysokości 10,5 km, eksplodowała na wysokości 3,7 km. Rzeczywistą moc wybuchu oszacowano na 57-58,6 Mt.
Prace nad budową bomby termojądrowej AN602, nazywanej później Car-bomba, trwały w latach 1954-1961 pod kierunkiem akademika I.W. Kurczatowa. Wśród jej twórców był Andriej Sacharow (późniejszy opozycjonista w ostatnich latach ZSRS), Wiktor Adamskij, Jurij Babajew, Jurij Trutniew i Jurij Smirnow. Ten ostatni w 1961 miała zaledwie 24 lata, najstarszy – Sacharow – 40. Pracowali oni przede wszystkim w specjalnie powołanym do tego ośrodku w tajnym mieście Arzamas-16 (obecnie – Sarow). Z tym ośrodkiem współpracowało wiele instytucji naukowych z całego ZSRS. Naukowcy dysponowali pierwszymi w ZSRS komputerami o największej w owym czasie mocy obliczeniowej.
Testowy wybuch wywołał grzyb o wysokości ponad 70 km (w wypadku bomby o kilka tysięcy razy mniejszej mocy, zrzuconej na Hiroszimę, grzyb sięgał 10 km). Promień kuli ognistej wynosił 4 km, a niszczącej fali uderzeniowej – 21 km. Groźne dla życia promieniowanie miało promień 60 km (w Hiroszimie – 2-3 km). Samolot, który przenosił bombę, do chwili jej wybuchu oddalił się od miejsca zrzutu o 39 km. Towarzyszący mu samolot-laboratorium – Tu-16A znalazł się 14,5 km dalej od epicentrum.
Po wybuchu na Nowej Ziemi zarówno naukowcy, jak i politycy zaczęli wzywać do szybkiego zakończenia jądrowego wyścigu zbrojeń. Także wojskowi uznali, że ich potrzeby zostały zaspokojone z nadmiarem, a tak duże bomby, jak AN602, mogą zagrozić istnieniu świata (z ich punktu widzenia, do skutecznego zniszczenia dużego miasta lepiej użyć kilku mniejszych ładunków detonowanych w różnych miejscach niż jednego, znacznie większego). Intensywne negocjacje przedstawicieli mocarstw atomowych – USA, ZSRS i W. Brytanii doprowadziły do zawarcia 5 sierpnia 1963 w Moskwie porozumienia o zakazie prób jądrowych w atmosferze, Kosmosie i pod wodą.
Bomba AN602 ważyła 26,5 t, a jej długość wynosiła 8 m. Składała się z trzech głównych części. W pierwszej z nich znajdował się ładunek jądrowy o mocy 1,5 Mt, którego wybuch inicjował eksplozję ładunku termojądrowego o mocy 50 Mt, a dalszej kolejności jeszcze jednego o takiej samej mocy. W testowanej wersji zrezygnowano z ostatniego ładunku, co zmniejszyło moc bomby o blisko połowę. W 1962 przetestowano jeszcze umieszczony w korpusie AN602 ładunek termojądrowy o mocy 20 Mt.