Bomba explodovala v neobydlené oblasti nad ostrovem Nová země v Barentsově moři, rázová vlna třikrát obletěla Zemi. Exploze takzvané Car-bomby byla téměř čtyřikrát silnější než nejsilnější americká Castle Bravo, odpálená v roce 1954 na atolu Bikini.

V rámci závodů ve zbrojení také právě v roce 1954 začal Sovětský svaz pracovat na vývoji této carské bomby (RDS-220). Původně měla být třístupňová, což by znamenalo ještě dvakrát větší sílu, ale nakonec byla vybavena pláštěm z olova, jenž účinek utlumil. Bomba měla hmotnost 24,8 tun, byla dlouhá osm metrů a v průměru měla dva metry. Pro její dopravu byl upraven čtyřmotorový turbovrtulový bombardér Tupolev Tu-95V.

Shozena byla z výšky 10,5 kilometru, ale měla padák, aby se zpomalil její sestup a posádka letadla mohla uniknout do dostatečné vzdálenosti od epicentra výbuchu. Ten nastal ve výšce čtyři kilometry nad povrchem. Ohnivá koule o teplotě řádově milionů stupňů Celsia zasáhla zemský povrch, kde způsobila kráter a zemětřesení o síle přes pět stupňů Richterovy škály.

Na konstrukci Car-bomby se podílel i pozdější nositel Nobelovy ceny za mír Andrej Sacharov, který po testu začal vystupovat proti jaderným zbraním. Byl též jedním z iniciátorů sovětsko-britsko-americké Smlouvy o zákazu pokusů s jadernými zbraněmi v ovzduší, kosmickém prostoru a pod vodou z roku 1963, což byla první mezinárodní smlouva o omezení jaderného zbrojení.