첫 핵융합 시험에 핵탄두를 사용했다는 주장도 의뭉스럽다. 증폭핵실험보다 위험변수 및 실패의 가능성이 높은 첫 핵융합실헙을 핵탄두로 했을 가능성은 낮고, 실상 핵장치를 이용하여 실험을 실행한 것으로 짐작되기 때문이다.
또한, 처음으로 하는 본격적인 핵융합시험에 핵장치(nuclear device)가 아닌 핵탄두(nuclear warhead)를 사용했다는 주장도 받아들이기 어렵다. 4차 핵실험에서는 ‘시험용 수소탄’이란 표현을 사용함으로써 수소탄에 필요한 무언가를 사전시험하는 성격이었다는 것을 밝혔을 뿐, 4차 핵실험에 핵탄두를 사용했다는 확실한 표현이나 증거는 발견할 수 없었다. 약 2개월 후인 2016년 3월 9일에서야 표준형 핵탄두 모형을 최초로 공개하였다. 그리고 6개월 후에 실시한 5차 핵실험(2016.09.09.)직후 성명에서 표준형 핵탄두 모형을 사용했다고 발표했다. 다시 말해서, 4차 핵실험에서는 핵탄두가 아닌 핵장치(nuclear device)의 형태로 핵실험을 했다는 추측이 가능해진다. 최초의 증폭핵실험을 핵장치로 했다는 것을 의미한다. 이를 통해서 북한의 핵무기 개발자들이 중간 과정(핵장치를 사용한 핵실험)을 생략하고 처음부터 핵탄두 형태의 핵실험을 하지 않는다는 것을 짐작할 수 있다. 그렇다면 증폭핵실험보다 변수도 많고 실패의 위험성도 높은 첫 핵융합실험을 핵탄두(fusion nuclear warhead) 형태로 했을 가능성은 그다지 높지 않다고 판단할 수 있다.