登月計劃的最終實現(xiàn)需要一系列嚴謹?shù)目茖W試驗，為此NASA實施了“水星”和“雙子星座”計劃。“水星”計劃是將宇航員送上太空，以測試人在太空中的活動能力；“雙子星座”計劃有兩個目的，一是測試人在太空中長時間停留可能引起的生理問題，二是將兩個航天器在太空中進行對接，從而奠定登月技術(shù)的基礎。

“雙子星”號10次成功的飛行為NASA積累了把宇航員送上月球表面并使其安全返回所需的技術(shù)知識和經(jīng)驗，為下一步實施的阿波羅登月計劃打下了堅實的基礎。1966年，當“雙子星”12號最后一次飛行使命結(jié)束時，NASA決定于次年2月舉行阿波羅號的首次飛行。經(jīng)過嚴格選拔，卡斯·格里桑、艾德·懷特和羅杰爾·沙菲將參加阿波羅的首次飛行。

從最初的形勢來看，阿波羅計劃的實施很不順利。1963年，阿波羅計劃的批準者和美國太空計劃的精神鼓動者肯尼迪總統(tǒng)遇刺身亡。在1967年預定的首次飛行中，飛船的駕駛艙著火，上述三名宇航員全部窒息死亡，但繼任的約翰遜總統(tǒng)和NASA決心要繼續(xù)干下去。

宇航員格倫在飛船失事前幾周說過：“如果我死了，我們想讓人們接受這一事實。我們所進行的是一個冒險的事業(yè)，我們希望，如果我們發(fā)生了意外，這一計劃將不會因此而延誤?！卑⒉_登月計劃最終能夠?qū)崿F(xiàn)，是與所有參與這一計劃的人的毅力和勇氣分不開的。阿波羅計劃遭遇的挫折和后續(xù)行動，讓世人看到了美國人永不言敗和開拓進取的精神。

時間轉(zhuǎn)眼到了1968年，肯尼迪總統(tǒng)宣布的要在60年代末把宇航員送上月球的挑戰(zhàn)期限正迅速臨近。同年10月11日，NASA首次成功發(fā)射了有人駕駛的阿波羅7號太空船，令美國人的希望復燃。這艘太空船搭載由火箭天才馮·布勞恩設計的“土星V號”巨型火箭升空，飛行結(jié)果證明了重新設計的阿波羅太空船沒有什么問題。兩個月后，鑒于情報部門顯示，蘇聯(lián)打算在12月份左右進行一次圍繞月球軌道的飛行，NASA遂決定提前進行繞月飛行試驗。阿波羅8號太空船載著三名宇航員飛出地球軌道，在圣誕節(jié)前一天進入月球軌道，繞月飛行了10圈，然后回到地球。