아폴로 11호
1969년 7월 16일 13시 32분 UTC에 플로리다 주 케네디 우주 센터에서 새턴 5호 로켓으로 발사되었다. NASA의 5번째 아폴로 프로그램 유인우주선 임무였다. 7월 20일 20시 17분 UTC에 달착륙선이 달의 표면에 착륙했다. 선장은 닐 암스트롱 중위, 조종사는 버즈 올드린이었다. 달에 착륙하고 6시간이 지나서 7월 21일 02시 56분 15초 UTC에 암스트롱이 달에 내렸다. 버즈 올드린은 20분 후에 내려왔다. 2시간 30분을 달에서 걸어다니면서 21.5 kg의 달 모래 등을 채집했다. 달 궤도를 돌고 있는 사령선에는 마이클 콜린스 (우주비행사)가 혼자 남아있었다. 달에 착륙하고 21.5 시간이 지나서 달착륙선이 이륙해 사령선과 도킹했다.콜린스는 원래 아폴로 8호 때 사령선 조종사를 맡기로 되어 있었으나, 등 부상으로 인해 탈락하고 짐 러벨이 대신 임무를 맡았다. 또한 아폴로 11호 달 착륙선 조종사를 맡기로 되어 있었으나, 사령선 조종사는 우주 비행 경험이 있는 사람만 할 수 있기 때문에 제미니 계획에서 우주비행을 한 경험이 있던 콜린스 비행사가 사령선 조종사로 일종의 '진급'을 하게 되었다.달 착륙선은 미국의 국장이자 아폴로 11호의 기장 마스코트인 흰머리수리에서 착안, 이글("Eagle")로 이름지어졌다. 사령선의 이름은 아폴로 11호 승무원들이 자신들의 달 탐험을 미 대륙을 발견했던 콜롬버스의 이름을 따서 콜럼비아("Columbia")로 이름이 지어졌다. 미국 항공우주국 내부 문서에는 달 착륙선과 사령선을 각각 빙수("Snowcone")와 건초가리("Haystack")로 부를 계획이 잡혀 있었으나, 이들 이름은 언론에 계획이 공표되기 전에 조용히 바뀌었다.
미국 항공우주국
머큐리 계획의 종료 후, 달 비행의 연습 과정이라고 할 수 있는 제미니 계획이 시작되었다. 비행사를 탑승시킨 첫 비행은 1965년 3월 23일의 제미니 3호로, 거스 그리섬과 존 영이 지구를 3회 돌았다. 계속되는 9회의 유인 비행으로, 장기간의 우주 체류나, 다른 위성과의 랑데부나 도킹이 가능한 것이 증명되었고, 무중력이 인체에 미치는 의학적 자료가 축적되었다. 또 같은 시기에, NASA는 태양계 탐사를 위한 여러 가지 우주 탐사선들을 쏘아 올렸다. 사상 최초의 유인 비행(보스토크 1호)과 같이, 달 뒷면의 사진을 처음으로 촬영한 것은 소련의 탐사선이었지만, 지구 이외의 행성(금성)을 처음으로 탐사한 것은 NASA의 매리너 2호였다.