1944年6月开始，美军的"B-29"从四川省成都的基地群起飞，对日本本土进行战略轰炸。同年10月，利用攻占的塞班、关岛、提尼安岛修建的基地，战略轰炸的规模越来越大，日本的损失惨重。由于日本的技术和国力所限，完全没有能够对美国本土进行报复的手段。日本的科学家设想了一种办法：用气球携带炸弹，利用太平洋上空的气流把气球带到美国本土，用燃烧弹引燃美国西海岸的森林，在美国制造恐慌。
当时日本的资源已经极为匮乏，制造气球需要的橡胶或纺织物都极为短缺，只能采用日本最原始和最古老的材料和工艺来制造气球。日本民间有一种源于中 国的手工纸--桑皮纸，以桑树的皮为纸浆的主要原料，纸的韧性极好。桑皮纸用柿胶(即中 国的柿油)浸过之后，纸张的孔隙被封闭，且具有一定的抗水性。中国和日本生产传统纸折扇、遮阳伞就是这种工艺。用600条裁成一定形状的纸条裱糊起来，可以形成一个10M直径的气球，充上氢气后能够提供300KG(海平面)的升力。每个气球的吊篮装有1枚150KG常规炸弹和2枚小型燃烧弹，有30个6磅重的沙袋。在日本本土放飞后，可以上升到10000-12000M的高度，这里有一股向东的高层大气急流，穿过太平洋直到美洲大陆上空，一旦气球进入这股气流，就可以以160-300KM/H的速度飞行，65-70个小时后抵达美洲上空。飞行途中，气球的气囊中的氢气不断损失，高度不断降低。为了使气球达到美洲大陆上空，气球的吊篮周围吊有30个6磅重的沙袋，当气球的高度低于10000M时，吊篮上的气压计就通过一个连动机构抛投一个沙袋，气球的高度又恢复到10000M以上。30个沙袋抛完后，按照计算，气球已经达到美洲大陆上空，吊篮中由电池驱动的机构自动将炸弹投下。
按照计划，将生产15000个气球，制造这15000个气球需要几百万个劳动力。日本动员了一只由裱糊匠、女中学生、红灯区的女人组成的劳动大军参加制造，将日本的许多电影院和相扑馆改为生产场地。1944年6月，第一批200只气球起飞，但因设计上的问题没有一个飞越太平洋。改进设计后，气球基本准备就绪。1944年11月1日，在日本千叶、茨城、福岛各县发射场的指挥官接到“向北美进攻”的命令，开始大规模放飞气球。
两个星期后，美国蒙大拿州的一个渔夫在打鱼时捞起了一个气球气囊的部分碎片。之后，美国的其他州也发现了若干碎片；同时接到若干起森林小火灾的报告。美国科学家将这些碎片进行拼接，确定肇事者是一种纸气球携带的燃烧弹。为了确定发射地，美国科学家分析了一个捡到的沙袋中的砂子，砂子中没有珊瑚碎屑。根据北纬36度线以上的海域没有珊瑚生长，砂子的主要成分是火山岩，断定气球是由日本本洲岛的沿海地区起飞。经过B-29的高空侦察，美军发现了若干气球发射场，证实了科学家的推断。另外，一个操纵机构出了问题的气球飞到加利福尼亚州的低空，美国战斗机很容易地用飞机的尾流将气球吹到地面，得到一枚气球的实物样品。
美国政府立即对气球威胁进行评估，评估认为光靠气球上的小型炸弹，在辽阔的美洲大陆上漫无目标的抛掷，不会造成什么损失。令人担忧的是如果日本将燃烧弹换为生物武器，将鼠疫、炭疽等恶性传染病的致病源撒向美洲，美国就将遭受重创。美国立即通过战时新闻检查机构，严密封锁了媒体任何有关气球炸弹的只言片语。由于战时美国的反间谍工作极有成效，日本只能通过媒体的公开信息了解情报。日本军方得不到任何气球袭击效果的情报，认为没有一个炸弹抵达美国，因而在1945年4月取消了“飞象”计划。
