中立法問題解決後，羅斯福致力於謀求擴大國防撥款，以在法律以及處於特殊狀態的民族意識所許可的範圍內，為陸海軍的進一步發展提供最雄厚的物質基礎。
其中一項最重大的建設是在毫不引人注目的情況下開始的，那就是展開軍工科研工作。
1939年10月11日，總統任命了一批專家，其中包括經濟學家亞曆山大·薩克斯，他是一位愛好物理學的非軍事人員，又是著名科學家艾伯特·愛因斯坦的朋友。
一天，薩克斯來訪總統，帶來了愛因斯坦的一封信和另一位難民科學家利奧·西拉德的一份備忘錄。這封信和備忘錄警告說，德國在核裂變方麵取得了進展。
開始，總統對這個神秘的領域一無所知，而且有別的心思，所以對此漠不關心。薩克斯擔心，羅斯福可能把這些信件扔在一邊，不加以仔細研究，因此他大聲朗讀一遍。
愛因斯坦在信中說：“這種新的現象還可能導致製造炸彈，可以想象，一種威力極大的新型炸彈可能會製造出來。”
愛因斯坦的話引起了羅斯福的好奇心。他說：“薩克斯，那麼你們追求的就是保證納粹不把我們炸毀呀！”
“正是這樣。”亞曆山大·薩克斯隨即向總統介紹了有關鈾核裂變的情況。
羅斯福對鈾釋放出來的能量感到震驚，他問道：“你說有多大？”
“1公斤純鈾的威力相當於2萬噸梯恩梯。”薩克斯肯定地回答道。
羅斯福在腦海裏急速探索這幾句話的無窮含義。他按了一下電鈴，總統軍事助理沃森將軍急忙進來。羅斯福說：“沃森，這兒有一項任務需立即采取行動。”
於是，薩克斯同國家標準局局長布裏格斯博士之間建立了聯係，一個協調核研究的委員會很快成立起來，由著名的軍事和科學家組成。羅斯福聘請他的老友、哈佛大學校長詹姆斯·科南特擔任主席。在總統的直接關懷過問下，美國終於最早地生產了世界第一顆原子彈。
總統要求國會立即為防務項目撥出巨額款項：
在隨後幾個月裏，國會撥出17億美元來加強軍事力量，這是一筆前所未有的款項。
第三次連任美國總統
1940年1月30日，在羅斯福生日的慶祝晚會上，在總統身邊工作的哥勒思·塔利宣讀了這樣一段念珠祈禱：
我的念珠祈禱，
我同你度過的時間，親愛的上司，
對我猶如一串珍珠。
我把每個小時都看作收獲，而無損失，
一個忠實的姑娘，那就是我！
我每工作一個小時，就做一次祈禱，
我祈求你會認為我的工作幹得好，
哦！請告訴我，是到此為止呢？
還是到1941年再說？
我不知道投奔何方。
我再不能忍受這種苦惱，
我將擺脫苦惱，如果我不能知道
明年誰是我的領導，
誰是我的領導！
1940年總統競選初期，羅斯福的全部精力集中在擴軍備戰方麵。在當時，羅斯福是否要打破傳統，爭取第三次連任，這不但成了美國各階層人民熱烈討論的大事，也是世界各方矚目的重大事件。
麵對著風雲驟變的國際形勢，羅斯福思緒萬千，為了美國的前途，為了國際反法西斯戰爭的勝利，為了戰勝國內強大的孤立主義和和平主義的逆流，他決定打破常規，爭取連任總統。
1940年年初，羅斯福簽訂了一項合同，擔任《科裏爾》雜誌的特約撰稿人，每年酬金75萬美元，相當於總統的薪金。另一方麵，羅斯福想鞏固新政的成就，把民主黨改造成為一個自由主義的黨。
羅斯福對保守派感到失望，因此不想把領導職位拱手讓給那些不關心大眾的人。1940年1月和2月的民意測驗表明，百分之七十八的民主黨人讚成重新提名總統羅斯福為候選人，而他的主要對手加納的支持者隻占百分之十。