Il 2 agosto fu dato l'ordine, specificando la data e i possibili obiettivi. Hiroshima, Kokura o Nagasaki. Tra le possibili obiettivi che sarebbero stati definiti solo all'ultimo momento in base alle condizioni meteo.
Il 5 agosto le previsioni erano favorevoli a consentire il decollo degli aerei alla mezzanotte di quello stesso giorno.
I preparativi sull'isola erano in pieno fermento. Il capitano William Parsons responsabile della preparazione della bomba era un po' in apprensione in quanto aveva assistito direttamente ad alcuni incidenti occorsi ai B-29 in fase di decollo.
Una preoccupazione esternata al generale Thomas Farrell al quale disse che qualora la bomba non fosse decollata, l'esplosione avrebbe distrutto l'intera isola.
La risposta fu fatalista. "Non ci resta altro che pregare".
Nel corso di quella lunga giornata di preparativi, per scaramanzia, o per goliardia la bomba venne scarabocchiata con messaggi rivolti all'imperatore e quindi portata fuori dalla stanza climatizzata per essere posizionata sull'aereo Enola Gay, così ribattezzato con il nome della madre di Tibbets.
Alle 22 i membri dell'equipaggio si riunirono per un briefing della situazione.
Avvertito con pochi giorni di anticipo il colonnello comprese immediatamente la portata dell'evento che stavano per compiere tanto da pronunciare queste parole "Questa e' la notte che tutti abbiamo aspettato, i nostri lunghi mesi di allenamento verranno messi alla prova. Sapremo subito se abbiamo fallito o avuto successo. Dalle nostre azioni di questa notte e' possibile che facciano storia."
Tibbets che saluta dalla cabina del B-29All'1:45 del 6 agosto del 1945, ora del Giappone, il B-29 ribattezzato Enola Gay si allontana dalla base di Tinian, accompagnato da altri due velivoli equipaggiati con apparecchiature per controllare e filmare l'esplosione e preceduti da altri tre aerei di ricognizione allo scopo di verificare le condizioni del tempo sulle tre città bersaglio.
I 12 membri dell'equipaggio dell'Enola gay, ricevettero l'indicazione dal ricognitoro "Straight Flush" che le condizioni meteo sono ottimali sulla città di Hiroshima.
Oltre ai sei aerei della missione fin qui citati ci sarebbe stato un settimo aereo "top secret" il cui scopo era di fungere da backup al velivolo principale della missione L'Enola gay.