В первый день полета все три астронавта чувствовали тошноту — оказалось, что в просторной кабине "Apollo" куда легче получить "космическую болезнь", чем в тесном корабле "Gemini". Фрэнк Борман не мог заснуть, пока не принял секонал, за что наутро расплатился головной болью, рвотой и поносом.

Через 55 часов корабль пересек точку равного притяжения Земли и Луны. Своей цели астронавты не видели — Луна терялась в солнечном сиянии. 24 декабря, когда они уже шли в тени над Луной, стала видна ее кромка. И лишь за три минуты до включения двигателя на торможение "Apollo" вышел из тени, и астронавты смогли разглядеть лунный пейзаж прямо под собой.

Через 69 часов корабль уменьшил скорость и вышел на окололунную орбиту высотой в периселении 111 км и в апоселении 312 км. На 72-м часу астронавты включили телевизионную камеру и показали землянам, как выглядит Луна. Она казалась совершенно бесцветной, серой и сплошь покрытой кратерами.

Через час, закончив два витка, астронавты включили двигатель еще раз, сделав орбиту почти круговой. При этом они вели съемку Луны, отрабатывая методику навигации на селеноцентрических орбитах.

После десяти витков вокруг Луны наступил самый тревожный момент полета — был включен маршевый двигатель для возвращения к Земле. Все прошло нормально, сигнал с "Apollo" появился в ожидаемое время — получилось! Но минуло еще шесть долгих минут, прежде чем на Земле услышали голос Джеймса Лоуэлла: "Да будет вам известно, это Санта-Клаус". Рождество наступило в Хьюстоне за полчаса до этого.

27 декабря командный модуль "Apollo 8" вошел в атмосферу и приводнился неподалеку от авианосца "Йорктаун".

Полет "Apollo 8" прошел исключительно успешно. Корабль отработал блестяще, была проведена детальная разведка лунной поверхности и в особенности — предполагаемого района первой экспедиции в Море Спокойствия. Астронавты "Apollo 8" пробыли в космосе 6 суток и 3 часа. Народ США ликовал — после многих лет космических "унижений" американские астронавты наконец-то сделали то, чему не научились еще советские конкуренты.

3 марта 1969 года был предпринят следующий шаг. "Saturn V" впервые вывел на околоземную орбиту весь лунный комплекс: командно-служебный модуль CSM и лунный модуль LM-3. Целью миссии "Apollo 9" были летные испытания пилотируемого корабля на околоземной орбите с имитацией режимов работы и условий высадки астронавтов на Луну.

Запуск ракеты "Saturn V" (SA-504) прошел успешно, и через 11 минут 15 секунд после старта ступень с кораблем общей массой 134 т вышли на орбиту высотой 187 км в апогее. На борту находились три астронавта: Джеймс Олтон Мак-Дивитт (р. 1929), Дэвид Рэндолф Скотт (р. 1932) и Рассел Луис Швайкарт (р. 1935).

Через два часа Дэвид Скотт отстыковал команднослужебный модуль (CSM-104, "Gumdrop"), отлетел на 15 м и развернулся. Четыре панели переходника были отстрелены, и оставшийся без укрытия лунный модуль (LM-3, "Spider") можно было фотографировать. Еще через час Скотт пристыковал командный модуль к лунному. Туннель между двумя модулями был наддут, Скотт открыл люк и убедился в правильности срабатывания 12 замков стыковочного устройства. Вместе с Швайкартом они соединили электрические цепи и подали питание на лунный модуль, после чего закрыли люк.

Через шесть часов после старта астронавты провели коррекцию орбиты и подняли апогей до 236 км — при этом проверялась устойчивость стыковочного устройства к вибрации и нагрузкам.

В течение вторых суток полета астронавты отрабатывали развороты комплекса по трем осям и сделали три включения маршевого двигателя.

Задачей третьих суток были испытания систем лунного модуля. Рассел Швайкарт должен был демонтировать стыковочный узел и первым перейти в него, но при надевании скафандра астронавта стошнило. Вместо него задачу выполнял Дэвид Скотг.

На четвертые сутки полета был запланирован выход Швайкарта в открытый космос из лунного модуля с переходом по поручням к люку командного и обратно с целью испытания лунного скафандра в космическом вакууме. Швайкарт чувствовал себя лучше, и ему разрешили выход на площадку у переднего люка.

На пятые сутки полета экипаж провел самый ответственный эксперимент — автономный полет LM-3. Программа взаимного маневрирования была выполнена в полном объеме.

Следующие пять суток астронавты продолжали испытания систем корабля, проводили фотографирование Земли и настраивали связь, наблюдали пролетевший мимо спутник, выполняли пробные включения маршевого двигателя.

13 марта 1969 года, завершив программу, экипаж "Apollo 9" вернулся на Землю, приводнившись вблизи вертолетоносца "Гвадалканал". Астронавты пробыли в космосе 10 суток и 1 час.

Программа полета "Apollo 10" предусматривала "генеральную репетицию" — вывод космического комплекса на орбиту вокруг Луны и отработку всех операций лунной экспедиции, за исключением самой посадки на Луну.

"Apollo-Ю" был запущен 18 мая 1969 года ракетой "Saturn V" (SA-505). На борту находились астронавты: Томас Пэтген Стаффорд (р. 1930), Джон Уоттс Янг (р. 1930) и Юджин Эндрю Сернан (р. 1934). На пути к Луне астронавты провели восемь отличных цветных телерепортажей. Траектория полета была очень близка к расчетной. Единственная коррекция была проведена на 27-м часу полета на расстоянии около 204 000 км от Земли.

Через 76 часов после старта маршевый двигатель был включен на торможение для перехода на селеноцентрическую орбиту. Второе включение дало почти круговую орбиту высотой 113 км. Через 98 часов после старта, на 12-м витке вокруг Луны, над ее обратной стороной, Стаффорд и Сернан, находившиеся в лунном модуле (LM-4, "Snoopy"), отстыковались от командного модуля (CSM-106, "Charlie Brown"), в котором остался Янг. Из-за Луны два модуля вышли на расстоянии 12 м. Янг провел сеанс цветного телевидения, передавая изображение лунного модуля на Землю. Астронавты получили разрешение перейти на орбиту спуска.

Совместный полет продолжался около 35 минут. Янг увел свой модуль, чтобы не мешать товарищам.

Томас Стаффорд и Юджин Сернан в точности имитировали предпосадочные операции будущей миссии "Apollo 11". Через 100 часов после старта астронавты включили посадочный радиолокатор, и он показал высоту над поверхностью — 21,6 км. С перерывами радар проработал около 9 минут. Минимальная измеренная им высота была над кратером Секки — 14 450 м.

При ручном управлении лунный модуль оказался довольно капризным, и тем не менее сближение над Луной астронавты выполнили блестяще. Джон Янг осуществил стыковку. Раздельный полет продолжался восемь часов.

"Apollo 10" провел на орбите вокруг Луны 61 час и 37 минут, сделав 31 виток. Через 137 часов после старта маршевый двигатель был включен для перехода на траекторию полета к Земле. Сразу после этого астронавты провели цветной телесеанс длительностью 43 минуты" в ходе которого показывали постепенно удаляющуюся Луну. Из трех возможных коррекций на трассе Луна-Земля потребовалась лишь одна последняя. Примерно за сутки до посадки астронавты побрились на борту — впервые за всю историю американских пилотируемых полетов.