Les physiciens Enrico Fermi et Leo Szilard détiennent le premier brevet pour un réacteur nucléaire. Le brevet a été publié en 1955, bien que l'invention soit basée sur des travaux réalisés par les deux en 1938 concernant le bombardement atomique de l'uranium avec neutrons.
Les travaux de 1938 ont démontré pour la première fois que les réactions nucléaires en chaîne étaient possibles dans des conditions de laboratoire. Fermi a reçu un prix Nobel pour cette découverte, mais Szilard n'a pas été crédité et ne l'a pas fait. En 1942, Szilard a effectué la première réaction nucléaire contrôlée. Fermi et Szilard ont travaillé ensemble sur le projet Manhattan et affiné le processus de création de réactions nucléaires, aux côtés d'autres collègues. Parce que ce premier réacteur utilisait des neutrons pour produire une fission nucléaire, il est appelé réacteur neutronique dans le brevet plutôt que le terme plus familier de réacteur nucléaire.