早在1941年的珍珠港事件后，美国的吉米·杜立特中校曾派出16架B-25中型轰炸机袭击日本的东京、横滨、名古屋和神户的油库、工厂和军事设施。但这次攻击主要上是象征性的任务。
然而，当美国成功发展B-29轰炸机后，美军便有能力对日本作出有实质作用的战略轰炸。B-29轰炸机的时速达563千米，飞行高度超过1万米，续航里程为6430千米。打击距离达到2,400千米，并能携带9,000公斤的炸弹。当时轴心国的战斗机除Me-262和橘花(Me-262日本型，未服役)都不能达到此高度，即使达到也追不上它们的速度。
美军的首轮使用B-29的袭击是在1944年6月15日，47架B-29从成都起飞，轰炸位于日本九州的八幡钢铁厂。但这次攻击并没有造成太大的破坏，68架飞机中，只有47架命中目标，有4架未能起飞，有4架坠毁，有6架因机件问题要在途中弃置所带的炸弹，有一架被击落，其余的大多只轰炸了次要的目标。
首次来自南方的袭击是1944年的11月24日，美军派出88架轰炸机空袭东京，意欲进行一次白天的精准轰炸。飞机在10,000米高空投弹，结果只有约30架飞机找到了轰炸目标，约10%命中预定目标，只有一个飞机制造厂受了轻伤。
当时美军并未攻占马里亚纳群岛、硫磺岛等军事基地，如果由中国出发则会有补给问题，而且距离也太远，由中国起飞的B-29必须减少载弹量以运载燃料，故此B-29在中国的日子里，只对日本发动了有限的攻击。直到尼米玆海军上将的跳岛战术攻占了一些接近日本的岛屿后，美军第20航空队被编配到第21轰炸师，并开始筹备对日本本州的大规模轰炸。
美军在欧洲曾使用日间精确轰炸战术，但因日本的天气并不适合此战术，最终美军决定在夜间进行地毯式燃烧弹轰炸，派出轰炸机在1,500-2000米的高度轰炸日本的大城市。美军的战略轰炸造成的伤亡比后来的原子弹攻击还要多。
