Площадка для сооружения комплекса представляла равнину диаметром примерно 30 км, окруженную с юга, запада и севера невысокими горами.
Строительство полигона было начато в 1947 году, а к июлю 1949 года было закончено. Всего за два года были выполнены работы колоссального объема, с отличным качеством и на высоком техническом уровне. Все материалы доставлялись на строительные площадки автомобильным транспортом по грунтовым дорогам круглосуточно зимой, и летом. На опытном поле находились многочисленные со¬оружения с измерительной аппаратурой, военные, граж¬данские и промышленные объекты для изучения воз¬действия поражающих факторов ядерного взрыва.
Для изучения воздействия ядерного взрыва на опытном поле были построены отрезки тоннелей мет¬ро, фрагменты взлетно-посадочных полос аэродромов, размещены образцы самолетов, танков, артиллерийских ракетных установок, корабельных надстроек различных типов. Для обеспечения работы физического сектора на полигоне было построено 44 сооружения и кабельная сеть протяженностью 560 км.
Известно, что общая мощность зарядов, сброшенных на Семипалатинский ядерный полигон с 1949 по 1963 год, в 2,2 тыс. раз больше, чем сила атомной бомбы, скинутой США в 1945 году на Хиросиму.