Bom khinh khí cầu được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Kỹ thuật số 9 (Viện Noborito) của Lục quân Đế quốc Nhật Bản - cơ quan có nhiệm vụ thiết kế chế tạo các loại vũ khí đặc biệt.[1] Vào năm 1933, Trung tướng Tada Reikichi cho bắt đầu một chương trình thử nghiệm bom khinh khí cầu tại Viện Noborito, được gọi là Fu-Go.[lower-alpha 1] Fu-Go ban đầu gồm một quả khí cầu chứa đầy hydro, có đường kính 4 m (13 ft) và một cầu chì hẹn giờ, có khả năng mang bom và di chuyển được tối đa 70 dặm (110 km). Tuy nhiên, dự án không đạt được kết quả khả thi và phải ngừng lại vào năm 1935.[3]

Sau cuộc không kích Doolittle vào tháng 4 năm 1942, với việc máy bay ném bom Mỹ bất ngờ tấn công đảo quốc Nhật Bản, Bộ Tổng tư lệnh Đế quốc đã chỉ đạo Viện Noborito nghiên cứu và phát triển một loại vũ khí có khả năng ném bom chống lại Hoa Kỳ.[4] Vào mùa hè năm 1942, Viện Noborito đã đưa ra một số đề xuất, bao gồm các loại máy bay ném bom tầm xa có khả năng thực hiện các chuyến xuất kích một chiều từ Nhật Bản đến các thành phố ở Bờ Tây Hoa Kỳ, và thủy phi cơ nhỏ mang bom có thể phóng từ tàu ngầm.[5] Ngày 9 tháng 9 năm 1942, một thủy phi cơ Yokosuka E14Y của Chuẩn úy Fujita Nobuo được phóng từ tàu ngầm I-25 ở ngoài khơi Oregon, Hoa Kỳ. Fujita đã bay vào sâu bên trong địa phận bang Oregon, và thả hai quả bom cháy xuống Rừng Quốc gia Siskiyou nhằm tạo ra các đám cháy rừng lớn trước khi quay trở về I-25 an toàn. Tuy nhiên, đội kiểm lâm Mỹ đã phát hiện ra chiếc máy bay từ sớm, nên các đám cháy nhanh chóng được họ xử lý. Chương trình thủy phi cơ này sau đó đã bị Hải quân Đế quốc hủy bỏ.[6]

Cũng trong tháng 9 năm 1942, Thiếu tướng Kusaba Sueki, cấp dưới của Trung tướng Tada trong thời gian thực hiện chương trình bom khinh khí cầu vào những năm 1930, được luân chuyển về Viện Noborito và ông đã cho tái khởi động chương trình Fu-Go, lần này tập trung vào các chuyến bay dài hơn.[6] Cuộc không kích ở Oregon dù không đạt được các kết quả chiến lược đề ra, nhưng đã chứng minh được tiềm năng sử dụng các khinh khí cầu không người lái chi phí thấp để tạo ra các đám cháy rừng quy mô lớn.[7] Căn cứ theo các báo cáo phỏng vấn của Hoa Kỳ với các nhà chức trách Nhật Bản sau chiến tranh, các chiến dịch phá hoại bằng bom khinh khí cầu được thực hiện "hầu như chỉ dành cho mục đích tuyên truyền trong nước" và các nhà lãnh đạo của Lục quân Đế quốc Nhật Bản không mấy kỳ vọng về sự hiệu quả của nó.[8]