W54 adalah hulu ledak nuklir terkecil yang akan digunakan oleh Amerika Serikat dan hulu ledak nuklir terkecil yang diketahui secara umum. Ukurannya mirip dengan printer komputer, dengan diameter 10.75 inci (270 mm), panjang sekitar 15.7 inci (400 mm), dan beratnya sedikit di atas 50 pon (23 kg). Bobot rendah W54 membuatnya ideal untuk ditempatkan dengan unit infanteri yang terlatih khusus, seperti yang ditempatkan di Jerman Barat selama Perang Dingin.
Hulu ledak W54 dapat dimasukkan ke dalam ransel besar, dan proyek Angkatan Laut dan Marinir AS pada pertengahan hingga akhir tahun 60-an dikembangkan untuk memanfaatkannya. Disebut proyek Special Atomic Demolition Munition (SADM), itu melibatkan penerjun payung turun ke target nilai, seperti pelabuhan, menyebarkan nuklir, kemudian berenang ke laut dan dijemput oleh kapal selam atau kapal permukaan berkecepatan tinggi. Sekitar waktu ini paket W54 akan diledakkan dan target nilai akan meledak.
Aplikasi lain dari W54 adalah pada senapan recoilless Davy Crockett, yang lebih mirip mortir daripada senapan. Dioperasikan oleh awak tiga orang, Davy Crocketts yang bersenjata nuklir akan digunakan untuk mempertahankan Eropa dari Soviet jika mereka menyerbu selama Perang Dingin. Perangkat ini adalah dial-a-yield, artinya hasil dapat diatur antara 10 dan 250 ton, cukup untuk menguapkan area yang setara dengan beberapa blok kota dan memberikan dosis radiasi yang mematikan ke segala sesuatu dalam jarak 400 m, bahkan pada pengaturan terendah. Dengan W54, sebuah tim yang hanya terdiri dari tiga tentara Amerika bisa melenyapkan ratusan atau bahkan ribuan tentara Soviet.