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Picatinny Arsenal wurde 1949 beauftragt, ein nuklearfähiges Artilleriegeschütz zu bauen. Robert Schwartz, der Ingenieur, der die Vorentwürfe erstellte, vergrößerte die 240-mm-Granate (damals das Maximum im Arsenal) im Wesentlichen auf 280 mm und verwendete die ähnlich große deutsche K5-Eisenbahnkanone als Ausgangspunkt für den Wagen. (Der Name Atomic Annie leitet sich wahrscheinlich von dem Spitznamen Anzio Annie ab, der einem Paar deutscher K5-Kanonen gegeben wurde, die gegen die amerikanischen Landungen in Italien eingesetzt wurden.) Das Design wurde vom Pentagon genehmigt, größtenteils durch die Intervention von Samuel Feltman, Chef der Ballistikabteilung der Forschungs- und Entwicklungsabteilung des Ordnance Department. Es folgte eine dreijährige Entwicklungsarbeit. Das Projekt verlief schnell genug, um ein Demonstrationsmodell für die Teilnahme an Dwight D. Eisenhowers Eröffnungsparade im Januar 1953 zu produzieren. Die Waffe wurde ursprünglich als T131 und der Wagen als T72 bezeichnet.
Die Kanone wurde von zwei speziell konstruierten Traktoren in der gleichen Weise wie Eisenbahn-Schnabel-Wagen transportiert. Beide Traktoren waren in der Lage, unabhängig in der Art von einigen extra langen Feuerwehrautos zu lenken. Jeder der Traktoren wurde mit 375 PS (280 kW) bewertet, und die etwas umständliche Kombination konnte Geschwindigkeiten von 35 Meilen pro Stunde (56 km / h) erreichen und rechtwinklige Kurven auf 28 Fuß (8,5 m) breiten, asphaltierten oder bepackten Straßen bewältigen. Das Artilleriegeschütz konnte in 12 Minuten unlimbered werden und kehrte dann in weiteren 15 Minuten in die Reisekonfiguration zurück. Die Waffe wurde eingesetzt, indem sie von den Traktoren auf ebenen Boden abgesenkt wurde. Die gesamte Pistolenbaugruppe war auf einem Kugelgelenk ausbalanciert, so dass sie um die Fußplatte geschwenkt werden konnte. Die Traverse wurde durch eine gekrümmte Spur unter der Rückseite der Waffe begrenzt.
Am 25. Mai 1953 um 8:30 Uhr wurde die Atomkanone auf der Nevada Test Site (speziell Frenchman Flat) als Teil der Upshot–Knothole-Serie von Atomtests getestet. Der Test mit dem Codenamen „Grable“wurde vom delegierten Vorsitzenden der Joint Chiefs of Staff, Admiral Arthur W. Radford, und dem Verteidigungsminister der Vereinigten Staaten, Charles Erwin Wilson, besucht; Es führte zur erfolgreichen Detonation einer 15 kt (63 TJ) Granate (W9 Gefechtskopf) in einer Reichweite von 7 Meilen (11 km). Dies war die erste und einzige Atombombe, die aus einer Kanone abgefeuert wurde. (Der Little Feller 1-Testschuss eines W54 verwendete ein Davy Crockett-Waffensystem, bei dem es sich um eine rückstoßfreie Glattrohrpistole handelte, die den Sprengkopf abfeuerte, der am Ende eines im Lauf der Waffe eingesetzten Zapfens montiert war.)
Nach dem erfolgreichen Test wurden in den Arsenalen Watervliet und Watertown mindestens 20 Kanonen zu einem Preis von jeweils 800.000 US-Dollar hergestellt. Sie wurden in Übersee nach Europa und Korea entsandt und häufig verschoben, um nicht von gegnerischen Streitkräften entdeckt und angegriffen zu werden. Aufgrund der Größe des Geräts, ihrer begrenzten Reichweite, der Entwicklung von Atomgranaten, die mit vorhandenen Artilleriegeschützen kompatibel sind (W48 für 155 mm und W33 für 203 mm), und der Entwicklung von Raketen- und raketenbasierter Nuklearartillerie (wie die taktischen Atomraketen Little John und Honest John), war die M65 kurz nach ihrem Einsatz praktisch veraltet. Es blieb jedoch eine Prestigewaffe und wurde erst 1963 in den Ruhestand versetzt.