Вскоре после Джемини-10 Коллинз был назначен дублирующим экипажем для второго пилотируемого полета Аполлона, с командиром Фрэнком Борманом, пилотом командного модуля (CMP) Томасом Стаффордом и Коллинзом в качестве пилота лунного модуля (LMP).
Его второй космический полет был на Аполлоне-11, где он был пилотом командного модуля.