Los trabajos se llevaron a cabo en varios lugares de Dayton (Ohio) y sus alrededores.

Si bien la mayor parte de la actividad del Proyecto Manhattan se llevó a cabo en lugares remotos, el Proyecto Dayton se ubicó en un área urbana poblada.

Conant y Tolman aprovecharon la oportunidad para investigar en silencio los antecedentes de Thomas.

[4]​ Le ofrecieron un puesto como adjunto de Robert Oppenheimer, el director del Laboratorio de Los Álamos en Nuevo México, pero él no deseaba trasladar a su familia ni renunciar a sus responsabilidades en Monsanto.

La química y la metalurgia en Los Álamos serían dirigidas por el joven Joseph W.

Se eligió este último, ya que el polonio tiene una vida media de 138 días, lo que lo hace lo suficientemente intenso como para ser útil, pero no lo suficientemente longevo como para almacenarlo.

El contrato de arrendamiento especificaba que la propiedad se devolvería en su estado original.

Los cambios en el emplazamiento se redujeron al mínimo para facilitar su restauración posterior.

Al estar situado en una zona residencial, también se intentó minimizar el ruido y otras molestias.

[28]​ Se investigaron tres procesos para extraer el polonio del mineral.

Para ello se necesitaba un equipo a gran escala revestido de vidrio que no estaba disponible en Dayton, pero sí en la planta B de Monsanto, en Monsanto (Illinois).

[34]​ Incluso en Clinton, el bismuto desprotegido resultó problemático cuando un ladrillo se rompió y las astillas cayeron en los contenedores de las babosas de uranio, y tuvieron que ser peligrosamente separadas a mano por el personal del proyecto.

El problema era que el aluminio contenía impurezas como hierro, manganeso, cobre, plomo, estaño, zinc, silicio, titanio, níquel, magnesio, cromo, vanadio, bismuto y galio, que al irradiarse podían formar isótopos radiactivos.

En Dayton, las babosas se almacenaban en una caja fuerte forrada de plomo con puertas a ambos lados que contenían tubos.

También se almacenaban bajo el agua en estanterías, y podían extraerse con pinzas.

[34]​ Se compró bismuto a ASARCO (American Smelting and Refining Company) de la mayor pureza que podía producir.

A continuación, los fragmentos de bismuto se disolvían en agua regia.

El principal problema del proceso era que requería recipientes revestidos de vidrio debido al agua regia, y mecanismos para la manipulación segura del material radiactivo.

El Proyecto Dayton exploró métodos de purificación alternativos que resultaron viables, pero menos eficaces o seguros.

[19]​[36]​ Las pruebas de iniciadores en Los Álamos requerían más polonio del previsto y, en diciembre de 1944, Oppenheimer se vio obligado a preguntar a Thomas si podía enviar 20 curies (0,74 TBq) al mes.

[19]​[39]​ No se permitían más de mil recuentos por minuto y por mano.

Ya se habían desarrollado métodos de detección, lo que facilitaba su seguimiento.

La empleada de la Unidad IV con los niveles más altos de polonio en la orina se había contaminado el pelo y a menudo se llevaba horquillas a la boca.

[41]​ En 2007, el presidente ruso Vladímir Putin concedió póstumamente a Koval una estrella de oro, convirtiéndole en héroe de la Federación Rusa por su trabajo como espía del GRU «Delmar».

[46]​ La intención original era trasladar las operaciones a Oak Ridge, pero se decidió que era preferible un emplazamiento cerca de Dayton.

El emplazamiento de 72 hectáreas (178 acres) estaba junto a un parque estatal que contenía un gran túmulo prehistórico indio, que finalmente dio nombre a los Laboratorios Mound.

[50]​ La Unidad I siguió siendo utilizada por Monsanto como instalación administrativa hasta 1988, año en que fue demolida.

[54]​ Aunque el contrato de arrendamiento de la Unidad IV, el antiguo Runnymede Playhouse, especificaba que debía ser devuelto, se consideró que estaba demasiado contaminado.

El polonio siguió produciéndose allí para su venta comercial y su uso en satélites hasta 1972.

A la comunidad local de Dayton le preocupaba que la limpieza no cumpliera las normas medioambientales del siglo XXI.