Sin embargo, el proyecto, cuya dirección había sido encomendada al físico e ingeniero Guillermo Velarde, pareció en un principio no prosperar.

Sin embargo, bajo presión estadounidense, Franco (que temía la reacción internacional a ese plan), congeló el proyecto, a pesar de la promoción activa realizada por altos dirigentes del régimen (en particular Carrero Blanco y Muñoz Grandes).

El gobierno del PSOE, para quien la pertenencia a la CEE era un objetivo prioritario, entendió que este proyecto comprometía la entrada de España.

Esto no necesariamente trabajaría hacia los resultados deseados; en el marco de los programas relacionados con Átomos para la Paz, EE. UU.

[a]​[3]​ Señala que España podría hacerlo, siempre que sepa adquirir un reactor capaz de producir plutonio, es decir, un reactor distinto de los aparatos comerciales, que permita obtener a partir del uranio, por un proceso de fisión nuclear y tras un cierto tiempo necesario, plutonio para uso militar.

Hasta entonces, Franco había dado su visto bueno a este proyecto, bautizado como "Islero 1", en referencia al toro Islero que había matado el 29 de agosto de 1947 al torero Manolete.

[14]​[2]​ La dirección se encomendó entonces a Velarde, que ya contaba con una importante formación científica.

A continuación, los técnicos españoles, encabezados por Velarde, peinaron la zona afectada hasta dar con los restos de dichas bombas así como los detonadores, obteniendo una información que permitió relanzar el proyecto Islero, con mayores posibilidades de éxito.

Pero ese mismo año Franco mantendría una reunión con Velarde en la que le ordenaría aplazar indefinidamente el desarrollo físico, pero no teórico, del proyecto por temor a que fuera imposible guardar el secreto, y con la reciente creación del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), la publicidad conduciría a un aumento de las sanciones económicas a España.

Sin embargo, permitió que la investigación siguiera adelante, pero fuera de las Fuerzas Armadas; al mismo tiempo descartó firmar el acuerdo internacional que se negociaba para prohibir la fabricación de armas nucleares.

Sin embargo, en 1969 se obtuvieron en el más absoluto secreto los primeros gramos de plutonio español, son los únicos del mundo que no están bajo la autoridad del OIEA.

[3]​ En 1971, ante la insistencia de Manuel Díez-Alegría, jefe del Estado Mayor General, Velarde retomó el Proyecto Islero.

Pronto desde junio de 1973, este interés se convirtió en preocupación, después de que Luis Carrero Blanco fuera nombrado presidente del Gobierno, dado que éste, aunque anticomunista convencido, tenía poca inclinación por Estados Unidos y menos por Israel, siendo en realidad partidario de un buen entendimiento con los países árabes, y sobre todo proponía revisar la relación entre España y Estados Unidos, exigiendo una relación de igual a igual, el suministro de tecnología militar avanzada y el compromiso de defender a España, requisitos todos ellos necesarios para poder seguir utilizando las bases militares en territorio español que tenía Estados Unidos.

Cuatro días después, Carrero Blanco mantuvo una entrevista con Henry Kissinger, entonces secretario de Estado, durante la cual le dijo que el gobierno español quería que Estados Unidos se comprometiera a apoyar a España en caso de agresión.

[23]​ La CIA aseguraba entonces que España, además de Irán, Egipto, Pakistán, Brasil y Corea del Sur necesitaban «al menos una década para desarrollar su programa de armas nucleares».

[24]​[25]​ España contó con la asistencia técnica de Francia para el montaje del reactor.

Franco puso fin a las animadas discusiones al ordenar el cese de las investigaciones y prohibir la puesta en marcha del proyecto militar.

Incluso con la transición española a la democracia y la llegada a la presidencia del gobierno de Adolfo Suárez y la Unión de Centro Democrático (UCD) en 1976 el proyecto continuaría con apoyo interno.

Sin embargo, el presidente estadounidense Jimmy Carter, ferviente defensor de una política de limitación armamentista, había lanzado una campaña contra los Estados que no habían firmado el TNP.

Por otro lado, el Partido Socialista Obrero Español (PSOE) ya había resuelto renunciar al proyecto nuclear español al mismo tiempo que permanecía en la OTAN, a cambio de la integración de España en la Comunidad Económica Europea (CEE).

Los estudios del 2004 revelan que España tiene la suficiente tecnología y recursos y podría construir armas nucleares o desarrollar un programa nuclear, pudiendo construir varias bombas al año.