Le 20 juillet, le module lunaire, baptisé Eagle, alunit sur la « mer de la Tranquillité ». À 3h56 (heure française), dans la nuit du 20 au 21 juillet, Neil Armstrong et Buzz Aldrin quittent leur vaisseau. 
Les deux astronautes dévoilent ensuite une plaque commémorative et plantent un drapeau américain. 
En posant le pied sur la Lune, Neil Armstrong prononce alors cette phrase célèbre : « c’est un petit pas pour un homme, mais un bond de géant pour l’humanité ».