Plusieurs signataires du TNP ont renoncé aux armes nucléaires ou aux programmes d'armes nucléaires. L'Afrique du Sud a entrepris un programme d'armes nucléaires, avec l'aide présumée d'Israël dans les années 70, et a peut-être procédé à un essai nucléaire dans l'océan Indien en 1979, mais a depuis renoncé à son programme nucléaire et signé le traité en 1991 après avoir détruit son petit arsenal nucléaire.
Les nations qui signent le traité, mais qui ne sont pas des États dotés d'armes nucléaires, promettent de ne pas utiliser leurs centrales nucléaires pour fabriquer des armes nucléaires.