"Little Boy" Mk-I có chiều dài 10 feet (3 m), đường kính 71 cm và khối lượng 4.000 kg. Việc thiết kế dựa trên phương pháp bắn phá uranium-235 để tạo ra phản ứng hạt nhân. Quá trình này hoàn thành bởi việc bắn một miếng uranium vào trong miếng khác nhờ một vụ nổ. Bom Little Boy có khoảng 64 kg uranium, trong đó có 0.7 kg tham gia phản ứng hạt nhân, và chỉ có khoảng 0.6 g trong số này được chuyển thành năng lượng.

Hình 2: Phương pháp lắp ghép của súng. Khi đầu hình trụ rỗng có uranium được đẩy vào mục tiêu dạng hình trụ đặc sẽ tạo ra một vụ nổ hạt nhân.

Các đặc điểm kỹ thuật chính xác của bom "Little Boy" là các thông tin vẫn được bảo mật do chúng còn có khả năng sử dụng để tạo ra vũ khí hạt nhân phát triển. Mặc dù vậy, một vài nguồn tin đã được bán, được nghiên cứu phục vụ cho việc thiết kế bom nguyên tử dựa trên những tư liệu hạn chế, các lần phỏng vấn với những cá nhân đã tham gia dự án Manhattan, và các thông tin liên kết khác từ các nguồn không còn bảo mật để khôi phục lại cấu trúc bên trong của nó.

Theo một nguồn tin chắc chắn, trong vũ khí này, urani 235 được chia thành 2 phần, theo nguyên lý bắn súng: "phần đầu đạn" và phần "mục tiêu". Phần đầu đạn có dạng hình trụ rỗng chứa 60% tổng khối lượng (38.5 kg). Nó gồm 9 vòng uranium xếp chồng nhau, mỗi vòng có đường kính 6.25 inch, đường kính lỗ rỗng ở giữa của các vòng là 4-inch, các vòng này được nén vào nhau tạo thành hình trụ rỗng có chiều dài 7 inch. Khi nổ, nó sẽ được đẩy xuống phần dưới, phía mục tiêu và ghép vào phần mục tiêu, tạo thành mối khối lớn hơn gây ra phản ứng hạt nhân. Mục tiêu cũng có dạng hình trụ nhưng đường kính nhỏ hơn, vào khoảng 4-inch, chiều dài 7 inch, chứa khoảng 40% tổng khối lượng (25.6 kg).

Hình 3

Hình 4: Đám mây hình nấm ở phía trên Hiroshima sau vụ thả bom nguyên tử "Little Boy".

Bom mở bảo hiểm ở độ cao 9600 m (31.000 feet) phía trên thành phố, sau đó được thả xuống vào lúc 8h 15 a.m. (JST). Vụ nổ xảy ra ở độ cao 580 m (1900 feet). Sức công phá tương đương với 13 đến 16 nghìn tấn TNT, nhỏ hơn so với bom nguyên tử "Fat Man" được thả vào Nagasaki (tương đương 21–23 nghìn tấn TNT). Tại hiện trường của vụ ném bom nguyên tử "Little Boy" khoảng 70.000 người bị giết chết trực tiếp do vụ nổ gây ra, và khoảng 70.000 người bị thương. Một số lượng lớn bị chết sau đó do ảnh hưởng của khối lượng hạt nhân bị rơi ra và ung thư. Nhiều thai nhi đã chết ngay khi còn trong bụng mẹ hoặc được sinh ra với các dị tật, dị hình.