S prilagoditvijo zasnove in mehanizma delovanja jedrske bombe se lahko izkoristek spremeni v zelo širok razpon. Na primer, vodikove bombe, ki zlijejo atomska jedra, da povzročijo jedrske eksplozije, so ponavadi bolj energične kot atomske bombe, ki namesto tega razbijejo atomska jedra za jedrske eksplozije.
Najmanjše jedrske eksplozije so »fizzle«, kot je test Severne Koreje 9. oktobra 2006, ki je imel donos približno kiloton TNT, in zgodnji poskusi majhnega taktičnega jedrskega orožja, kot je bila operacija Plumbbob leta 1957 v Združenih državah. Nekatere jedrske eksplozije v operaciji Plumbbob so bile zelo majhne, na primer Pascal-A, prva podzemna jedrska eksplozija na svetu, ki je imela donos le 55 ton (njegov donos je bil uradno naveden kot “majhen”, čeprav je donos vseh drugih test v operaciji Plumbbob je bil objavljen).
Pascal-B, drugi test, je imel donos približno 500 ton. Streli z balonom Lassen in Wheeler so imeli donos pod pol kiloton. Površinski strel, Franklin, je ugasnil, pri čemer je bil izkoristek približno 140 ton, medtem ko je imel Coulomb-A, varnostni test, domnevni izkoristek nič. Ni znano, kako majhna bi bila najmanjša teoretično možna jedrska eksplozija, vendar je 55 ton najmanjša, kar je rekordno, in se lahko približa spodnji meji.
Jedrske eksplozije z donosom nekaj deset ton veljajo za izjemno majhne, a še vedno večje od skoraj vseh eksplozij običajnega orožja. Bombni napad na Oklahoma City, ki je uničil zvezno zgradbo Alfreda P. Murraha, je imel le dve toni TNT, pri čemer je umrlo 168 in ranjenih več kot 800. Največja potrjena konvencionalna bomba, GBU-43/B Massive Ordnance Air Blast, je izkoristek, ki ustreza približno 11 tonam TNT-ja, s polmerom eksplozije 450 ft (137 m). Njegov udarni val naj bi zadostoval za uničenje devetih mestnih blokov.
Če je Pascal-A ena najmanjših jedrskih eksplozij vseh časov z izkoristkom 55 ton, potem je bila največja jedrska eksplozija, sovjetski test, imenovan Car Bomba, približno milijonkrat večja, z izkoristkom 50 megaton. Za primerjavo, bomba v Hirošimi, Little Boy, je imela moč le okoli 14 kiloton, a je v bistvu uničila celotno mesto. “Tipično” jedrsko orožje v arzenalu ZDA in Rusije v sodobnem času je približno nekaj megaton. Car Bomba je bila tako ogromna, da je bil njen donos približno enak desetkratnemu eksplozivu, uporabljenemu v drugi svetovni vojni skupaj. Lahko bi povzročil opekline tretje stopnje na razdalji 58 km (36 milj). Polmer ognjene krogle je bil približno 2.5 km (1.5 milje) in je trajal 26 sekund. To jedrsko orožje je bilo tako močno, da zmeša um.