1961年， 苏联把第一位宇航员加加林送入地球轨道后，肯尼迪总统宣布美国将在十年内实现首次登月。NASA随后开始了一系列测试任务，先后执行了水星计划(1961-1963年，6次单人飞行)、双子星计划(1964-1966年，2次无人和10次双人飞行)。这些任务帮助开发了后来登月所需的技术。 阿波罗计划始于1966年，最初进行了数次绕地球轨道的无人试飞。1968年的阿波罗7号完成了首次载人绕月任务。但首次进入月球轨道的载人飞行是1968年12月的阿波罗8号，3名宇航员成为首批环绕月球的人，但没有登陆。 1969年5月的阿波罗10号可视为登月演练，宇航员探索了月球表面附近，但仍留在指挥舱内环绕月球。 终于，1969年7月，阿波罗11号实现了人类首次登月，阿姆斯特朗成为第一个踏上月球的人，紧随其后的是奥尔德林。这是人类有史以来的巨大一步。 之后阿波罗12号于1969年11月实现了第二次登月。阿波罗13号原计划常规登月，但发生氧气瓶爆炸后转为环月轨道返回，未能登月。阿波罗14号在1971年1月实现了第三次登月。 阿波罗15-17号又完成了4次登月任务，使用了月球车，并带回大量月球样本。1972年12月的阿波罗17号是迄今为止最后一次载人登月任务。 在9次阿波罗任务中，总共有24名美国宇航员进入过月球轨道，其中12人实现了月球步行。美国实现了肯尼迪总统定下的在十年内登月的目标，但之后数十年里，公众对继续登月失去了兴趣。
