Avec l'aide du journaliste Heiko Petermann, il a profondément étudié les recherches atomiques sous le régime nazi. Il a publié un livre, Hitlers Bombe (La Bombe de Hitler), qui avance que, pendant la Seconde Guerre mondiale, des scientifiques allemands auraient conçu une bombe atomique[1] et auraient fait même exploser des bombes atomiques entre l'automne 1944 et la fin de l'hiver 1945[2], mais de plus faible puissance explosive que Little Boy[3].
Des historiens ont contesté les affirmations de Karlsch[4]. Selon eux, il pourrait s'agir de bombes radiologiques[4].
(de) Rainer Karlsch, Sowjetische Demontagen in Deutschland 1944-1949: Hintergründe, Ziele und Wirkungen, Berlin, Hintergründe, Ziele und Wirkungen., 550p. (ISBN978-3-428-10739-1 et 3-428-10739-X)
(de) Rainer Karlsch, Allein bezahlt?: die Reparationsleistungen der SBZ/DDR 1945-53, , 302p. (ISBN3-86153-054-6, lire en ligne)
(de) Rainer Karlsch, Hitlers Bombe. Die geheime Geschichte der deutschen Kernwaffenversuche, Munich, Deutsche Verlags-Anstalt, (ISBN3-421-05809-1)
(nl) Rainer Karlsch, Hitlers bom. Hoe Nazi-Duitsland nucleaire wapens testte in een laatste wanhopige poging om de oorlog te winnen, Tielt, Lannoo, , 336p. (ISBN90-209-6299-X)
(it) Rainer Karlsch, La bomba di Hitler, Turin, Lindau, , 476p. (ISBN88-7180-598-4)
(pl) Rainer Karlsch, Atomowa bomba Hitlera. Historia tajnych niemieckich prób z bronią jądrową, Varsovie, ojewództwo Dolnośląskie, , 366p. (ISBN83-7384-512-7)
Rainer Karlsch (trad.de l'allemand par Olivier Mannoni), La Bombe de Hitler: Histoire secrète des tentatives allemandes pour obtenir l'arme nucléaire, Paris, Calmann-Lévy, , 522p. (ISBN978-2-7021-3844-1)
(en) DW.DE, «Did Hitler Have the Bomb?», DW.DE, (lire en ligne, consulté le ):
«A new book by a Berlin historian claims Nazi Germany built and tested nuclear weapons before the end of World War II. The claims, if true, would mean a rewriting of history, but many have doubts about the theory.»