| ０：３７ | 気象観測機３機が同時に離陸。 ストレート・フラッシュ（広島） ジャビット３世（小倉） フル・ハウス（長崎） |
| ０：５１ | トップ・シークレット離陸 （攻撃機の故障に備え硫黄島で待機） |
| １：４５ | エノラ・ゲイ離陸 |
| １：４７ | グレート・アーティスト（科学観測装置装備）離陸 |
| １：４９ | ９１番機（写真装置装備）離陸 |
| １：５５ | 高度４７００フィート（１４３２ｍ）、時速２１３マイル（３４３ｋｍ） |
| ２：００ | 最終起爆装置取り付けに着手 |
| ２：１０ | 高度４７００フィート（１４３２ｍ）、時速２２３マイル（３５７ｋｍ） |
| ２：１５ | 起爆装置取り付け完了 |
| ２：３２ | 離陸後約４５分、硫黄島から４９４マイル（７９５ｋｍ）と推定 高度４６００フィート（１４０２ｍ）、時速２１９マイル（３５２ｋｍ） |
| ３：０２ | 高度４７００フィート（１４３２ｍ）、時速２２２マイル（３５７ｋｍ） |
| ３：５９ | 高度４６００フィート（１４０２ｍ）、時速２１７マイル（３４９ｋｍ） |
| ４：３９ | １０００フィート（３０５ｍ）上昇し、高度５５００フィート（１６７６ｍ） １５分間に、３８００フィート（１１５８ｍ）上昇 ９３００フィート（２８３４ｍ）で、僚機とのランデブー飛行 |
| ４：５７ | 硫黄島上空、３機の飛行機同士の交信を打ち切る |
| ５：０５ | 硫黄島上空よりＶ編隊で広島へ向かう |
| ５：０７ | 高度９２００フィート（２８０４ｍ）、時速２０３マイル（３２７ｋｍ） |
| ５：２９ | 高度９３００フィート（２８３４ｍ）、時速２０５マイル（３３０ｋｍ） |
| ６：３０ | 赤プラグを挿入（投下すれば爆発する状態にセット）し、 飛行機の電気系統から爆弾の内蔵電池へ切り替える |
| ６：４０ | 高度９２００フィート（２８０４ｍ）、時速２０５マイル（３３０ｋｍ） |
| ７：０９ | イーザリー機長の気象観測機、広島市上空の気象調査を開始 |
| ７：２５ | 広島からの気象報告を受ける 中国軍管区司令部が警戒警報発令 |
| ７：３０ | 高度２万９０００フィート（８７００ｍ）、時速１９４マイル（３１２ｋｍ） |
| ７：３１ | 軍管区司令部、警戒警報を解除 |
| ７：３８ | 高度３万２７００フィート（９９６７ｍ）で水平飛行に移る |
| ７：４０ | 高度３万７００フィート（９３５７ｍ）、時速１９７マイル（３１７ｋｍ） |
| ７：４７ | 電子信管テスト、結果良好 |
| ７：５０ | 四国先端の上空を通過。グレート・アーティストが速度を落として１０００ヤード（９１４ｍ）後方に位置をとり、やや遅れて飛行していた９１番機は３６０度旋回して他の２機を先にやる。 |
| ８：０４ | 進路西 |
| ８：０９ | 目標広島視界に入る |
| ８：１２ | ＩＰ（イニシャル・ポイント＝原爆投下作業開始地点）に到着。 爆撃目標の１５、５マイル（２５ｋｍ）前 |
| ８：１５ | 高度３万１６００フィート（９６３２ｍ） 時速２００マイル（３２２ｋｍ） |
| ８：１５ | 爆撃手のフィリビー少佐、照準点（相生橋）を確認、自動装置を作動させる |
| ８：１５ ：１７ | リトル・ボーイ投下。落下地点は約３、５マイル（５６３３ｍ）前方、 ４トン軽くなったエノラ・ゲイは、空中でジャンプした。グレート・アーティストは、リトル・ボーイが爆弾倉をはなれた瞬間の停止した無線音をとらえると爆弾倉を開き、３個の計器類を投下。計器についていたパラシュートはほどなく開いた。そのままの針路では爆発地点上空を飛ぶため、エノラ・ゲイは 右、グレート・アーティストは左に機を旋回。急降下で機を加速させて投下地点をはなれる。最初横向きに落ちていったリトル・ボーイは、尾部のひれが希薄な空気をとらえると、頭を下にして落ちていった。 |
| ８：１６ | 爆発。（広島市は８時１５分を採用している） |
| ９：４１ | 高度２万５０００フィート（７６２０ｍ） 広島から３６３マイル（５８４ｋｍ）、時速２０６マイル（３３２ｋｍ） |
| １３：５８ | テニアン着。 |