Es war das Apollo-Programm, welches Präsident Kennedys Ankündigung verwirklichen sollte – ein Mensch, ein Amerikaner, am Mond. Doch der Weg zum Mond war schwer und an seinem Anfang stand die größte Katastrophe der bisherigen bemannten Raumfahrt.
Das wichtigste der drei Programme für die bemannte Raumfahrt, das Apollo-Programm, hatte seinen Start im Jahr 1961. In dieses Programm flossen alle Erkenntnisse von Mercury, Gemini und den X-15 Flügen. Die kritische Phase für das Apollo-Programm begann am 26. Februar 1966. An diesem Tag wurde der erste unbemannte Testflug mit einer Saturn-Rakete und einem Apollo-Kommandoservicemodul, zukünftig nur Kommandomodul genannt, gemacht. Der Flug zum Mond benötigte eine Rakete von bisher nicht gekannter Stärke, die Saturn-Raketen, dann ein Raumschiff für den Flug zum und die Rückkehr vom Mond, das Kommandomodul und schließlich ein Vehikel für die Mondlandung, den Aufenthalt auf dem Mond und dem Start vom Mond, die Mondlandefähre. Die Trägerrakte für das Apollo-Programm war die Saturn V-Rakete, die bis heute größte und mächtigste Rakete der Welt. Sie wurde unter der Leitung von Wernher von Braun entwickelt. Tatsächlich war die Saturn V-Rakete ein reines Instrument der Wissenschaft, die Militärs benötigten eine derartig gewaltige Rakete nicht, auch nicht, als Anfang der 1970er Jahre ICBMs mit MIRVs ausgerüstet wurden – Interkontinentalraketen mit mehrfachen und unabhängig zielbaren atomaren Gefechtsköpfen.
Am 27. Jänner 1967 erlitt das Apollo-Programm einen fürchterlichen Rückschlag. Bei einem Test am Boden brach im Kommandomodul, der Raumkapsel, ein Feuer aus. Alle drei Besatzungsmitglieder für die im Februar geplante Apollo 1-Mission fanden dabei den Tod. Die Mission Apollo 1 fand deswegen nie statt.
Für 20 Monate wurden bemannte Raumflüge ausgesetzt, die Testung für die Trägerrakete Saturn V und der Mondlandefähre liefen aber weiter. Apollo 5 am 22. Jänner 1968 war der erste erfolgreiche Test der unbemannten Mondlandefähre und vom 11. Oktober 1968 bis zum 22. Oktober 1968 fand mit Apollo 7 der erste bemannte und mehrtägige Testflug des Kommandomoduls, des Apollo-Raumschiffes, in der Erdumlaufbahn statt. Apollo 8, gestartet am 21. Dezember 1968, war der erste bemannte Flug mit einer Saturn V-Trägerrakete und der erste Flug zum Mond. Waren Apollo 8 bis 10 allesamt Testmissionen, die bereits den Mond erreichten und in eine Mondumlaufbahn eintraten, so näherte sich Apollo 10 bis auf 14 Kilometer an die Mondoberfläche. Alle diese Missionen verliefen wie geplant und die Zeichen standen auf „Go“ für die erste Mondlandung.
Leonow besuchte die Wiener Weltraumausstellung im Jahr 1968.
Nun erlitt die UdSSR eine Reihe schwerer Rückschläge in ihrem bisher so erfolgreichen Raumfahrtprogramm. 1966 war Sergei Pawlowitsch Koroljow, der wichtigste sowjetische Raketenkonstrukteur, Schöpfer der so erfolgreichen R-7, verstorben. Dadurch geriet das Programm für die sowjetische Mondrakete N1 immer mehr in Verzug. Erst 1969 sollte der erste von insgesamt vier Teststarts stattfinden, aber diese misslangen allesamt. 1968 war Juri Gagarin, der junge Kosmonautenheld der UdSSR, bei einem Übungsflug mit einem Mig-15-Kampfjet tödlich verunglückt. Gagarin war eigentlich schon zum Kommandanten der Kosmonautenausbildung ernannt worden, doch er wollte noch seine Ausbildung als Kampfpilot abschließen. Am 29. Juni 1971 kamen bei der Landephase von Sojus-11 die drei Kosmonauten Georgi Dobrowolski, Wladislaw Wolkow und Wiktor Pazajew wegen rapiden Druckabfalls in der Kapsel auf Grund eines technischen Defektes ums Leben.
Nun kam die Stunde für Richard Milhouse Nixon. Der von Eisenhower nicht gewollte Vizepräsident und knappe Verlierer der Präsidentschaftswahl von 1960 gegen JFK ging als eine Art politischer Heilsbringer für die Republikaner ins Rennen um die US-Präsidentschaft. Nixon konnte Humphrey um über 500.000 Stimmen schlagen und wurde 37. Präsident der Vereinigten Staaten von Amerika. Ein Republikaner sollte nun für seine Präsidentschaft die Lorbeeren eines Projektes im welthistorischen Ausmaß ernten, eines Projektes von zwei demokratischen Präsidenten.
Inzwischen war seit der Ankündigung von Präsident Kennedy, einen Amerikaner auf den Mond zu bringen, ein Gutteil des veranschlagten Jahrzehntes vergangen, aber die Veränderungen innerhalb der USA waren tiefgreifender als es die Zahl der vergangenen Jahre vermuten ließ. JFK war 1963 ermordet worden und sein Nachfolger LBJ hatte das Land, entgegen seinen Plänen der „Great Society“, immer tiefer in den Krieg in Vietnam geführt. 1967 war zwar der „Summer of Love“ in den USA, aber das Jahr 1968 wurde zu einem Jahr des radikalen Umbruchs, zumindest in der Erinnerung vieler Menschen. Die kommunistische Tet-Offensive zwischen Ende Jänner und September 1968 in ganz Südvietnam, besonders in den größeren Städten wie Saigon und Hué, ließ alle bisherigen Erklärungen der US-Administration und des US-Militärs über Fortschritte im Vietnamkrieg als Lügen erscheinen. Militärisch war diese Offensive für den Vietcong und das kommunistische Nordvietnam ein verlustreiches Debakel, politisch sollte sie aber den Krieg letztendlich zu ihren Gunsten entscheiden. Walter Cronkite, der bekannteste amerikanische Fernsehjournalist – er hatte über das Kennedy-Attentat auf CBS-News berichtet, er sollte 1969 über Apollo 11 und die Mondlandung berichten – erklärte am 27. Februar 1968 vor Ort in Vietnam, übertragen auf Millionen TV-Bildschirme in den USA, dass die Vereinigten Staaten den Krieg nicht gewinnen könnten. Ob US-Präsident Johnson nach Cronkites TV-Statement tatsächlich gegenüber Beratern erklärte, „I´ve lost Cronkite, I´ve lost the Country“, ist bis heute Gegenstand einer Debatte über Medienmythen. Tatsache ist aber, dass Johnson am 31. März 1968 seinen Verzicht auf eine weitere Kandidatur für das Amt des Präsidenten der USA bekannt gab, ebenfalls im Fernsehen.
Die Ermordung von Martin Luther King am 4. April 1968 schockierte das Land. Viele, die an den Traum von Pastor King geglaubt hatten, waren nun von Abscheu und Wut erfüllt. Das Attentat auf Robert Kennedy am 6. Juni 1968 brachte die Demokraten um den aussichtsreichsten Bewerber für die Präsidentschaft. Hubert Humphrey, US-Vizepräsident unter Johnson, erlangte die demokratische Nominierung, aber die Partei machte keinen geschlossenen Eindruck. Zu schwer war die bisherige demokratische Regierung mit dem scheinbar unlösbaren Konflikt in Südostasien belastet.
Am 16. Juli 1969 erhob sich um 13:32:00 UTC unter unbeschreiblichem Lärm die gewaltige Saturn V-Rakete mit Neil Armstrong, Michael Collins und Buzz Aldrin an Bord von Cape Canaveral in den Himmel. Der Start einer Saturn V-Rakete ist nach der Explosion einer Wasserstoff- oder Atombombe das lauteste, künstlich von Menschen erzeugte Geräusch. Ab 180 Dezibel ist Schall tödlich für den Menschen, die Saturn V erzeugte 204 Dezibel. Innerhalb von zweieinhalb Minuten hatte die erste Stufe die Rakete auf 2.390 m/s beschleunigt und dabei 2.000 Tonnen Treibstoff verbrannt. Die zweite und dritte Stufe beschleunigten das Raumfahrzeug schließlich auf 10,8 km/s, also über 39.000 km/h, und nach dem erfolgreichen Ab-, Wende- und Ankoppelungsmanöver der Mondlandefähre trat Apollo 11 den Flug zum Mond an. Nach 76 Stunden schwenkten die Astronauten am 19. Juli 1969 in eine Mondumlaufbahn ein. Am 20. Juli 1969 um 20:17:40 UTC setzte das Mondlandefähre „Eagle“ mit Armstrong und Aldrin auf der Mondoberfläche auf und am 21. Juli 1969 um 02:56:20 UTC betrat mit Neil Armstrong der erste Mensch den Mond. Collins verblieb im Kommandomodul. Der Aufenthalt am Mond war ein voller Erfolg und nachdem das geplante Forschungsprogramm erfüllt war, hob das Mondmodul am 21. Juli 1969 um 17:54:00 UTC von der Mondoberfläche ab. Das Rendezvous mit dem Apollo-Raumschiff, die Ankopplung der Mondfähre an das Kommandomodul, verlief ebenso erfolgreich wie der Start vom Mond und der Rückflug zur Erde begann. Am 24. Juli 1969 um 16:50:36 UTC war mit der gelungenen Wasserlandung des nun vom Servicemodul getrennten Kommandomoduls im Pazifik die Rückkehr zur Erde gelungen. Alle drei Astronauten wurden sicher geborgen und kamen für die nächsten 17 Tage in Quarantäne. Die bisher wohl größte Entdeckungsreise der Menschheit war glücklich beendet.