ระหว่างการออกแบบTX-15ในปี พ.ศ. 2496 นักออกแบบพบว่าสามารถลดขนาดและน้ำหนักของอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ลงได้อย่างมาก^{[ 4 ]}ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2497 คณะกรรมการ TX-Theta ได้เสนอการพัฒนาWX-27และ WX-28 โดย TX-27 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่านั้นมีจุดประสงค์เพื่อใช้เป็นหัวรบขีปนาวุธหรือสำหรับบรรทุกภายในเครื่องบิน ในขณะที่ TX-28 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่านั้นจะถูกบรรทุกภายในหรือภายนอกเครื่องบินทิ้งระเบิดสมรรถนะสูง ในการประชุมในเดือนธันวาคม ได้มีการพิจารณาถึงความเป็นไปได้ของหัวรบขนาดเล็กที่ช่วยให้สามารถใช้ขีปนาวุธขนาดเล็กได้ ดังนั้นจึงมีการรวมการใช้ TX-28 เป็นหัวรบไว้ด้วย^{[ 5 ]}

การออกแบบ XW-28 ได้รับมอบหมายให้แก่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอ ส โดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดียรับผิดชอบส่วนประกอบที่ไม่ใช่นิวเคลียร์^{[ 4 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2498 แซนเดียเสนอให้มีการออกแบบชุดหัวรบพื้นฐาน และสามารถติดตั้งหัวรบ ลำตัวส่วนท้าย ครีบ และฟิวส์ที่แตกต่างกันได้ โดยเน้นที่การได้รับผลผลิตสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายในข้อจำกัดด้านพื้นที่และน้ำหนักที่กำหนด ซึ่งจำเป็นต้องมีการออกแบบตัวเรือนที่บางกว่าอาวุธรุ่นก่อนๆ มาก^{[ 6 ]}แซนเดียได้นำเสนอโครงร่างการออกแบบของอาวุธต่อกองการประยุกต์ใช้ทางทหารในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2498 ^{[ 7 ]}

มีการตัดสินใจว่าหากอาวุธไม่สามารถติดตั้งกับเครื่องบินที่ต้องการทั้งหมดได้ ลำดับความสำคัญอันดับแรกจะอยู่ที่การพัฒนาระเบิดที่ออกแบบมาสำหรับการบรรทุกภายในหรือภายนอกที่ความเร็วต่ำ กว่าเสียง ^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม นักออกแบบหวังว่าพวกเขาจะสามารถผลิตอาวุธที่มีขนาดเล็กกว่า2,800 ปอนด์ (1,300 กิโลกรัม)และ เส้นผ่านศูนย์กลาง 25 นิ้ว (640 มม.)ตามที่ระบุไว้^{[ 8 ]}  

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2498 Sandia กำลังดำเนินการออกแบบฟิวส์ ระบบฟิวส์แบบบารอมิเตอร์ถูกปฏิเสธเนื่องจากระบบการส่งมอบที่หลากหลายที่อาวุธจะใช้ ตัวจับเวลาก็ได้รับการพิจารณาว่ามีประโยชน์ในภารกิจการส่งมอบระดับต่ำ แต่ก็รู้สึกว่าผลประโยชน์เหล่านี้มีน้อยและไม่คุ้มค่ากับความซับซ้อนของระบบ ในที่สุดจึงเลือกใช้ระบบฟิวส์แบบเรดาร์และแบบสัมผัสร่วมกัน^{[ 9 ]}

มีการพัฒนาการออกแบบฟิวส์สองแบบ แบบแรกใช้ส่วนประกอบที่มีอยู่แล้ว ในขณะที่แบบหลัง (เรียกว่า TX-28 Prime) ต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติมและใช้ส่วนประกอบที่ทำงานด้วยดอกไม้ไฟ ในตอนแรกไม่ได้รวมฟิวส์แบบสัมผัสไว้สำหรับการออกแบบระเบิดกลางอากาศ เนื่องจากมีความกังวลว่าการยิงต่อต้านอากาศยานอาจทำให้ฟิวส์แบบสัมผัสทำงาน นอกจากนี้ ยังมีความต้องการที่จะป้องกันฝุ่นผงจากการระเบิดแบบสัมผัสในภารกิจทางยุทธวิธี^{[ 10 ]}

ในเดือนเดียวกันนั้น Los Alamos ได้แจ้งคณะกรรมการ TX-Theta ว่าระบบนิวเคลียร์สามารถเริ่มการผลิตได้ภายในเดือนมกราคม พ.ศ. 2491 ซึ่งเป็นวันที่ตรงกับวันที่ Sandia พร้อมใช้งานสำหรับส่วนประกอบที่ไม่ใช่นิวเคลียร์^{[ 11 ]}

ภายในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2498 การออกแบบ TX-28 ก็ได้รับการยืนยัน หัวรบจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง20 นิ้ว (510 มม.) และยาว 49 นิ้ว (1,200 มม.)โดยแต่ละด้านปิดด้วยทรงครึ่งวงกลม การออกแบบฟิวส์ TX-28 Prime ก็กำลังพัฒนาไปอย่างรวดเร็วเช่นกัน การออกแบบนี้ใช้สวิตช์ที่ทำงานด้วยกลไกทางเคมีเพื่อควบคุมกระแสไฟอุ่นล่วงหน้า การเลือกตัวจับเวลา การติดอาวุธแบตเตอรี่ความร้อน การเลือกการระเบิดบนพื้นดินและในอากาศ การติดอาวุธฟิวส์แบบสัมผัส การสตาร์ทมอเตอร์ตัวจับเวลา การปิดผนึกพอร์ตแรงดันสวิตช์วิถี การเพิ่มแรงดันแก๊ส และแม้แต่การตรวจสอบแบตเตอรี่ความร้อน สวิตช์เหล่านี้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และทนต่อแรงกระแทก^{[ 12 ]}  

มีการรวมบารอสวิตช์ไว้เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยในการใช้งานของอาวุธ โดยเป็นแบบสองห้องซึ่งห้องหนึ่งจะปิดเมื่อปล่อยอาวุธ จากนั้นบารอสวิตช์จะวัดความแตกต่างของความดันระหว่างห้องที่ปิดสนิทและห้องที่เปิดอยู่ขณะที่อาวุธตกลงมา ในบางช่วงของการออกแบบ ระบบจุดระเบิดได้รับการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สามารถ เลือก การป้องกันการสัมผัสบนพื้นดินได้ เมื่อเลือกการป้องกันการสัมผัสแล้ว ฟิวส์สัมผัสจะถูกปิดใช้งานในตัวเลือกการระเบิดกลางอากาศ^{[ 13 ]}

Mod 0 รุ่นแรกใช้การจุดระเบิดภายในแต่ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2498 Sandia ได้อธิบายความคืบหน้าเกี่ยวกับการจุดระเบิดภายนอกของอาวุธ ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็น แบบ Mod 1ระบบจุดระเบิดภายนอกประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ ตัวจับเวลาที่มีความแม่นยำ และแหล่งกำเนิดนิวตรอนที่เรียกว่า S-unit S-unit เป็นท่อที่บรรจุก๊าซทริเทียมโดยปลายด้านหนึ่งเคลือบด้วยไทเทเนียมและบรรจุด้วยดิวเทอเรียมในระหว่างการทำงาน ไอออนของทริเทียมจะถูกเร่งความเร็วเข้าไปในเป้าหมายดิวเทอเรียม ซึ่งจะหลอมรวมกันและปล่อยนิวตรอน14 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ (2.2 pJ) ^{[ 14 ]} 

Mk -28EX Mod 0 (ภายนอก) และMk-28IN Mod 0 (ภายใน) ได้รับการออกแบบและเผยแพร่ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2490 และเริ่มการผลิตในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2491 อาวุธมีเส้นผ่านศูนย์กลาง20 นิ้ว (510 มม . ) ^{[ 15 ]}อาวุธแบบภายนอกมีความยาว170 นิ้ว (4,300 มม.)และมีน้ำหนักประมาณ2,040 ปอนด์ (930 กก.)โดยส่วนหัวมีฟิวส์^{[ 16 ]}ในแบบภายใน ส่วนหัวรบจะหมุนกลับด้าน โดยส่วนหัวถูกแทนที่ด้วยครีบลิ่มสี่อัน และส่วนท้ายถูกแทนที่ด้วยส่วนหัวทู่ที่มีเสาอากาศเรดาร์และคริสตัลสัมผัส^{[ 14 ]}ในรูปแบบนี้ อาวุธมีความยาว93.25 นิ้ว (2,369 มม.)และมีน้ำหนักประมาณ1,975 ปอนด์ (896 กก. ) ^{[ 16 ]}     

การออกแบบเป็นไปตามข้อกำหนดทางทหารที่ระบุไว้เกือบทั้งหมดโดยมีข้อยกเว้นบางประการ หนึ่งในข้อยกเว้นเหล่านี้ยังคงเป็นความลับ ในขณะที่ข้อยกเว้นอื่นๆ คืออาวุธไม่มีตัวบ่งชี้การพร้อมใช้งานที่มองเห็นได้ และอาวุธไม่สามารถเก็บรักษาไว้ในสภาพพร้อมใช้งานได้นาน 18 เดือน แทนที่จะใช้ตัวบ่งชี้ที่มองเห็นได้ อาวุธอาศัยสัญญาณไฟฟ้าเพื่อยืนยันว่าอาวุธไม่ได้ถูกใช้งาน ข้อกำหนดด้านการเก็บรักษาไม่เป็นไปตามที่กำหนด เนื่องจากอาวุธต้องผ่านการทดสอบแรงดันทุกๆ 30 วันในตอนแรก^{[ 17 ]}

การอภิปรายเบื้องต้นเกี่ยวกับ อาวุธ วางราบ ที่ทนทานได้ รับการหารือในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2498 โดยคณะกรรมการ TX-Theta มีการสังเกตว่าความสามารถของเรดาร์ของโซเวียตกำลังดีขึ้น และการโจมตีในระดับความสูงเริ่มไม่แน่นอนมากขึ้น การเข้าถึงในระดับความสูงต่ำจะช่วยเอาชนะปัญหานี้ได้ แต่จะต้องใช้อาวุธที่สามารถทนต่อแรงกระแทกกับพื้นได้ก่อนที่จะระเบิดเมื่อเครื่องบินอยู่ห่างออกไปในระยะที่ปลอดภัย Sandia ได้ทำการวิจัยปัญหานี้และเชื่อว่าการออกแบบระเบิดให้ทนต่อแรงกระแทก200 ถึง 300 g (2,000 ถึง 2,900 m/s² ⁾ นั้นเป็นไปได้^{[ 18 ]} 

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2498 คณะกรรมการพัฒนาอาวุธพิเศษได้ประชุมกัน แซนเดียระบุว่าพวกเขาได้ตรวจสอบร่มชูชีพ โรโตชูท และเรโทรร็อกเก็ต โรโตชูทไม่สามารถรับน้ำหนักของอาวุธได้ ในขณะที่เรโทรร็อกเก็ตมีข้อจำกัดในการใช้งานพิเศษสำหรับอาวุธ ร่มชูชีพดูมีแนวโน้มที่ดี แต่การออกแบบที่มีอยู่ไม่เหมาะสม แซนเดียจึงทำงานเพื่อพัฒนาร่มชูชีพที่ดีขึ้น แซนเดียยังได้ทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาวัสดุรังผึ้งดูดซับแรงกระแทก ซึ่งรวมถึงการทดสอบการตกจาก หอคอย สูง 300 ฟุต (90 เมตร)เพื่อจำลอง แรงกระแทกที่คาดว่าจะเกิดขึ้นที่ความเร็ว 135 ฟุตต่อวินาที (41 เมตรต่อวินาที)ในอาวุธที่ชะลอความเร็วด้วยร่มชูชีพ^{[ 19 ]}  

ในช่วงต้นปี พ.ศ. 2499 Sandia สรุปว่าหัวรบที่ไม่ทนต่อแรงกระแทกสามารถใช้ในการผลิตอาวุธหน่วงชั่วคราวได้ และระบบอาวุธนี้จะบรรลุวัตถุประสงค์ของอาวุธได้ 2 ปีก่อนที่จะมีการพัฒนาอาวุธแบบวางลงจริง อาวุธนี้จะใช้ร่มชูชีพนำร่องเพื่อกางร่มชูชีพขนาดใหญ่กว่า ซึ่งจำเป็นต้องออกแบบหางระเบิดใหม่ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาการเว้นระยะห่างจากพื้นดินและเครื่องบินมากขึ้น^{[ 19 ]}

การอนุมัติการผลิตอาวุธ RE ออกในเดือนมกราคม พ.ศ. 2490 และการเผยแพร่การออกแบบเกิดขึ้นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2491 ^{[ 20 ]}การเปลี่ยนแปลงรวมถึงระบบจุดระเบิดแบบตรวจจับระดับความสูงใหม่เพื่อแทนที่บารอสวิตช์ที่ใช้การตรวจจับความเร็ว ซึ่งช่วยขจัดข้อจำกัดในการส่งมอบบางประการของ Mk-28 Mod 0 การออกแบบยังรวมถึงระบบบูรณาการความเร่งเพื่อตรวจจับว่าร่มชูชีพไม่กางหรือไม่ และป้องกันการจุดระเบิด^{[ 21 ]}

Mk -28RE (retarded external) มี ความยาว 166 นิ้ว (4,200 มม.)และหนัก2,140 ปอนด์ (970 กก.) [ ^{22 ] การ}ออกแบบประกอบด้วยฟิวส์ Mk-28 Mod 1และชุดRESC (Retarded External Shape Components) Mk-28 Mod 0มีให้เลือกเฉพาะ หัวรบ Mod 1 เท่านั้น หัวรบ Mod 1 มีตัวเลือกผลผลิตเช่นเดียวกับ Mod 0 แต่ตัวเลือกผลผลิตทั้งหมดไม่ได้ถูกเก็บสะสมไว้^{[ 23 ]}  

อาวุธ Mk -28RI (Retarded Internal) ได้รับการออกแบบและเผยแพร่ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2492 และเริ่มผลิตในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2503 อาวุธนี้มีน้ำหนัก2,265 ปอนด์ (1,027 กิโลกรัม)และ ยาว 132 นิ้ว (3,400 มิลลิเมตร)อาวุธนี้ประกอบด้วยฟิวส์ Mk-28 Mod 2และ RESC Mk-28 Mod 0 เช่นเดียวกับอาวุธ RE นอกจากนี้ยังใช้หัวรบ Mod 1 อีกด้วย^{[ 24 ]}  

Mk-28FI เป็นอาวุธแบบวางนอนที่แท้จริงตามที่ต้องการในระหว่างการพัฒนาอาวุธ RE และ RI อาวุธนี้มีพื้นฐานมาจากผลลัพธ์ที่น่าพอใจจาก หัวรบ TX-28-X2 (ซึ่งต่อมากลายเป็นหัวรบ Mod 1) และจะมีความสามารถในการใช้ฟิวส์แบบเต็มรูปแบบ อาวุธก่อนหน้านี้ต้องการให้เครื่องบินทิ้งระเบิด B-52 บินที่ระดับความสูงอย่างน้อย1,500 ฟุต (460 เมตร)เพื่อให้อาวุธสามารถอยู่รอดได้เมื่อวางนอน มีความหวังว่าอาวุธแบบวางนอนที่แท้จริงจะลดความสูงนี้ลงเหลือต่ำกว่า500 ฟุต (150 เมตร ) ^{[ 25 ]}  

ข้อเสนอดังกล่าวรวมถึงข้อกำหนดสำหรับการระเบิดบนพื้นดินแบบหน่วงเวลา (laydown), การระเบิดในอากาศแบบหน่วงเวลา, การระเบิดในอากาศแบบตกอิสระ และการระเบิดแบบสัมผัสแบบตกอิสระ การเลือกการระเบิดในอากาศหรือแบบสัมผัสจะถูกเลือกผ่านอุปกรณ์ควบคุมเครื่องบิน ในขณะที่ตัวเลือก laydown จะทำงานโดยอัตโนมัติหากอาวุธถูกปล่อยลงต่ำกว่าระดับความสูงความดันที่กำหนด^{[ 26 ]}ส่วนประกอบส่วนใหญ่มาจากโปรแกรมอื่น ซึ่งหมายความว่าภารกิจหลักของโปรแกรมคือการพัฒนาโครงสร้างลดแรงกระแทกและดำเนินการทดสอบฟิวส์^{[ 25 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2503 มีการออกข้อกำหนดการปฏิบัติงานสำหรับหัวรบTX-28-X3 ข้อกำหนดเหล่านี้รวมถึงความสามารถในการทนต่อการปล่อยจาก ความสูง 500 ฟุต (150 เมตร)และสามารถบรรทุกภายในเครื่องบินทิ้งระเบิด B-47 และ B-52 ได้ ส่วนหัวของระเบิดมีโครงสร้างรังผึ้งที่ยุบตัวได้หนา8 นิ้ว (200 มม.)และมีการเพิ่มร่มชูชีพอีกหนึ่งอัน ทำให้จำนวนร่มชูชีพทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็นสี่อัน^{[ 27 ]}  

อาวุธ Mk -28FIได้รับการออกแบบและเผยแพร่ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2504 อาวุธนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง22 นิ้ว (560 มม.) ยาว 145 นิ้ว (3,700 มม.)และหนัก2,350 ปอนด์ (1,070 กก.)การออกแบบประกอบด้วยฟิวส์ Mk-28 Mod 3และFISC (Full-Fuzing Internal Shape Components) Mk-28 Mod 0 อาวุธนี้ไม่สามารถใช้หัวรบ Mk-28 รุ่นก่อนหน้าได้ แต่เหมาะสำหรับหัวรบ TX-28-X3 (ปัจจุบันเรียกว่าMod 2 ) และหัวรบรุ่นหลังๆ เท่านั้น ^{[ 28 ]}   

เวลาในการวางและจุดระเบิดแบบหน่วงเวลาของอาวุธคือ 79 วินาที ในโหมดวาง อาวุธจะต้องถูกปล่อยลงมาจากความสูงระหว่าง500 ถึง 2,400 ฟุต (150 ถึง 730 เมตร)เพื่อให้อาวุธตกถึงพื้นก่อนช่วงเวลา 79 วินาที เวลาในการตกที่ความสูง500 ฟุต (150 เมตร)ประมาณ 10 วินาที ความสูงของการระเบิดในอากาศแบบหน่วงเวลาขึ้นอยู่กับความสูงในการปล่อย อาวุธนั้นคาดเดาไม่ได้ในการปล่อยที่ความสูงระหว่าง12,000 ถึง 17,000 ฟุต (3,700 ถึง 5,200 เมตร)เนื่องจากจะมีการสุ่มเลือกการตกแบบอิสระหรือการจุดระเบิดแบบหน่วงเวลา^{[ 29 ]}