到1963 年底，一家美国刊物透露，美国将在1964年春进行两次不载人的发射——“双子星座”和“阿波罗”飞船。这使苏联总理兼党的第一书记赫鲁晓夫感到着急，于是命令苏联宇宙飞船总设计师科罗廖夫在下一个革命节，即1964年11月7日前把三位宇航员同时送上天，压倒美国。

赫鲁晓夫的命令使科罗廖夫大感为难：设计新飞船时间上来不及，仍用“东方号”又容不下3名宇航员，最后的解决办法只能是“冒险”，在“东方号”的基础上改装。原先的1张座椅改为3张，并排放不下，改为三角形置放。由于运载火箭的最大载荷不过5300多公斤，所以苏联进口了新的无线电设备和仪器，取代原先“东方号”上笨重的设备。为把重量降到最小限度，科学家们将不必要的螺栓等拆卸下来，尽力减轻每1克多余的重量。最后连3位宇航员的食物也只局限于水果、蔬菜和肉类这些“实实在在”的东西，终于过了“重量关”。与此 同时，苏联科学家还解决了宇航员的着陆问题。“上升号”舱内挤塞了3名宇航员后当然不能再使用弹射座椅，熔接密封的座舱决定了他们必须和飞船一起着陆。经过反复试验，最后制出了用卡普隆合成材料做成的降落伞。这 种降落伞能使飞船座舱整个地安全着陆。继加加林之后，东方号又进行了5次载人轨道飞行，为苏联争取了太空竞赛中一个又一个第一。这里面包括比耶科夫斯基驾驶东方-5号飞船创造了留空119小时的纪录，以及世界第一个女航天员瓦伦蒂娜·捷列什科娃乘坐东方-6号升空。就载人航天技术来说，整个东方号计划在医学实验上特别是人在轨道飞行期间的反应和适应性方面，取得了伟大的成果，但由于飞船的限制和其他原因，东方号飞船的太空飞行在其它方面并没有取得太多的研究成果。

1964年10月12日，“上升1号”准时发射，在环绕地球的轨道上飞行了17圈。10 月 13 日，“上升号”飞船安全返回地面。
1965年3月18日，上升2号载着两名航天员——列昂诺夫和贝里亚耶夫，又完成了一次史无前例的创举：太空行走。太空行走是由列昂诺夫完成的，他通过气密舱进入太空，靠一根5米长的绳子与飞船连在一起。返回飞船时由于航天服在真空中膨胀起来，列昂诺夫怎么也无法通过舱口，经过了8分钟的挣扎他才回到飞船中。

1961年11月至1966年11月美国实施了“双子星座”计划。其主要任务是研究、发展载人登月的技术和训练航天员长时间飞行及舱外活动的能力。该计划历时5年，完成了10次环绕地球轨道载人飞行，每次2人，共耗资接近13亿美元。1961年12月7日正式宣布航行，是美国的第二个载人航天计划。那时已在实施“阿波罗”载人登月计划，作为从“水星”到“阿波罗”计划之间过渡。

1965年3月23日，双子星3号飞船进行了第一次载人太空飞行，航天员维吉尔·I·葛理森和约翰·W·杨完成了这次飞行，飞行中航天员启动推进器改变自己的轨道形状，实施了倾角的微小改变。

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两个月后，航天员詹姆士·A·麦克迪维特和爱德华·H·怀特乘坐双子星4号进入太空飞行了5天，并且在绕轨道第三圈时，由怀特实现了美国人首次的太空行走，出舱时他身上连着一根管缆，利用一个手持的小型火箭来实现太空机动。

“双子星座”计划的一个重要任务是实现轨道会合和对接。1965年12月4日和12月15日，双子星7号和双子星6A号分别进入太空，实现了太空会合，在间距只有40米的情况下持续飞行了7个多小时，最近时只有0.3米。

阿波罗计划（Project Apollo），又称阿波罗工程，是美国从1961年到1972年组织实施的一系列载人登月飞行任务。目的是实现载人登月飞行和人对月球的实地考察，为载人行星飞行和探测进行技术准备，它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。阿波罗计划始于1961年5月，至1972年12月第6次登月成功结束，历时约11年，耗资255亿美元。约占当年美国GDP的0.57%，约占当年美国全部科技研究开发经费的20%。提供了惊人的就业长期增长。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。其科技成果所带来的深刻影响，人类至今受益。

1961年4月12日，苏联宇航员尤里·加加林成为了首次进入太空的人，加深了美国对在太空竞赛中落后的恐惧。次日，在与白宫科学委员会的会谈中，许多议员希望能够立刻开始一项太空计划以保证在于苏联的竞赛中不至于落后太多。肯尼迪对此事却较为谨慎，不愿意立刻进行任何重大举措。4月20日，肯尼迪给副总统林登·约翰逊（Lyndon B. Johnson）发去备忘录，询问他对于美国太空计划的意见，以及美国追赶苏联的可能性。在翌日的回复中，约翰逊认为“我们既没有尽最大努力，也没有达到让美国保持领先的程度。”约翰逊还提到未来登月的计划不仅可行，也绝对可以使美国在太空竞赛中获得领先地位。
肯尼迪发表这段演讲前一个月，美国刚刚将第一个宇航员送入太空，还没有进入地球轨道。这种不利局面使一些航空航天局的工作人员对登月计划并不十分乐观。
阿波罗计划是美国国家航空航天局执行的迄今为止最庞大的月球探测计划，“阿波罗”飞船的任务包括为载人登月飞行作准备和实现载人登月飞行，已于1972年底结束。阿波罗计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。后来的天空实验室计划和美国、苏联联合的阿波罗-联盟测试计划也使用了原来为阿波罗建造的设备，也就经常被认为是阿波罗计划的一部分。

现在，我们来说说阿波罗11号

阿波罗11号（Apollo 11）是美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）的阿波罗计划（Project Apollo）中的第五次载人任务，是人类第一次登月任务，三位执行此任务的宇航员分别为指令长阿姆斯特朗（Neil Armstrong）、指令舱驾驶员迈克尔·科林斯（Michael Collins）与登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林（Buzz Aldrin）。1969年7月21日，阿姆斯特朗与奥尔德林成为了首次踏上月球的人类。

阿波罗11号的发射现场吸引了超过一百万的人群，全世界观看发射现场直播的观众人数也达到了创记录的六亿人。理查德·尼克松总统在白宫椭圆形办公室里观看了现场直播。这个记录直到2008年北京奥运会开幕式才被打破。

装载着阿波罗11号的土星5号火箭于美国当地时间1969年7月16日9时32分（13时32分UTC）在肯尼迪航天中心发射升空