Adquirió la nacionalidad estadounidense en 1937 y durante la II Guerra Mundial ejerció como asesor en el proyecto de la bomba atómica. En marzo de 1955 fue nombrado miembro de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos. Participó activamente en el Proyecto Manhattan, en el laboratorio de Los Álamos en Nuevo Mexico. El diseño del método de implosión de las bombas nucleares se debe a Von Newmann. También ayudó a muchos científicos judíos que huyeron de Alemania a encontrar trabajo en Estados Unidos.