接下来就是第三关"试验验证"，也就是必须建立起能够再现这些极端条件的实验场地和设备，来验证关键参数。
如前所述，通过一个反物理知觉的构型实现氢弹，是需要多个方面设计的精妙配合的，而设计问题说到底还是工程问题，需要通过试验来确定关键参数。这也正是美苏两国甘愿斥巨资进行上千次热核试验的原因。美国在此方面技术极为先进，其原以为今后可以靠海量试验数据加上全球先进的巨型计算机可以模拟核试验。但从近两年的情况看，在其核武库的老化研究以及新型核武器设计方面，计算机模拟能力仍然是有差距的。换句话讲，在核武器研制中，核试验是一个无法避开的环节。
具体到氢弹，无论哪个国家，都必须走过"核爆炸装置--武器化原子弹--氢弹"这样一条必由之路。氢弹次级点火的前提条件，就是初级必须当量够大且分量够轻--而这恰恰是原子弹武器化的基本要求。而且，所有做成氢弹的国家，还必须先做一次增强型原子弹的试验，即在原子弹核心放置一些氘氚混合物，使之在原子弹爆炸的高温高压之下发生聚变反应并放出大量中子，从而加快外部包裹裂变材料的裂变反应过程，以大幅提高裂变材料利用效率。这就是"聚变助爆式裂变武器"。这种试验对于验证当量计算与调整、聚变时间、点火温度都是非常必要的，而这些技术恰恰是开展氢弹设计的前提。
