לא רק שקיים סיכון לשימוש מכוון בנשק גרעיני; הנשק עלול להתפוצץ גם כתוצאה מטעות אנוש, תקלה טכנית, מתקפת סייבר, פרשנות שגויה של אזהרות או גישה בלתי מורשית למערכות פיקוד ובקרה.

התקלות הרבות שבהן היה מעורב נשק גרעיני מאז 1945, כמו גם האירועים שבהם כמעט נעשה בו שימוש עקב טעויות, ממחישים את הפוטנציאל המדאיג לאסון בלתי מכוון.

ב-1968, למשל, מטוס אמריקאי שנשא ארבע פצצות גרעיניות עלה באש והתרסק ליד גרינלנד, וגרם לזיהום האזור הסובב בפלוטוניום. למרבה המזל, אף על פי שהתרחשו פיצוצים, לא התעוררה תגובת שרשרת גרעינית.

בשנת 1995, גורמים רשמיים ברוסיה טעו וחשבו ששיגור רקטה מדעית נורווגית הוא טיל בליסטי ששוגר מצוללת אמריקאית. נשיא רוסיה שלף את קודי השיגור לתקיפת תגמול, אך בסופו של דבר קבע כי מדובר באזעקת שווא.

אירועים מדאיגים אחרים כללו אובדן נשק גרעיני בים, התנגשות בין צוללות חמושות בנשק גרעיני, ברבורים מעופפים ואור המוחזר מעננים שהוחלפו בטעות בטילים עם ראשי נפץ גרעיניים, והכנסה בשוגג של קלטות אימון למחשב מבצעי, מה שגרם לסימולציה של מתקפה גרעינית מתקרבת.