1962年，肯尼迪总统对上述问题做了戏剧性的回答：“我们选择上月球，并不是因为它容易，而是因为它艰难。在7年的时间里，成千上万的人——工程师和探险家——为解决这个挑战而工作着。有的人为此付出了可怕的代价。”
“阿波罗”计划很早便开始设想，当时认为登月的途径无外乎两种：第一种是用大型火箭直接把飞船发射至月球轨道的“直接登月法”；第二种是飞船分段送入地球轨道，再逐一对接后飞向月球的“地球轨道交会法”。第一种方案所需技术简单方便，容易控制，但需昂贵复杂的特大功率火箭。第二种方案虽不需大型火箭，但总发射费用并不低，而且交会次数过多，不易控制。后来兰利实验室的一个名叫约翰霍博特的工程师提出了一条全然不同的月球轨道会合方案，就是将飞船送入地球轨道，并推向月球的“月球轨道交会法”。霍博特设想用大型火箭把载有3名宇航员的飞船送入地球轨道，火箭脱离后，飞船依靠惯性飞入月球轨道。2名宇航员进入登月舱，然后脱离飞船指令舱。登月舱用制动火箭减速在月面降落。返回时启动登月舱的上升发动机，与飞船指令舱会合，宇航员返入指令舱后便抛弃登月舱，开动指令舱火箭，脱离月球轨道而进入地球轨道。再入大气层时，将指令舱后的服务舱抛弃，仅剩指令舱溅落在太平洋上。经过一场激烈的内部大争论之后，约翰霍博特的设想被采纳了。
在载人登月之前，NASA为了探明月面情况、选择载人飞船的着陆点，先后执行了三个无人探测计划，即在1961～1965年发射了9个“游骑兵”月球轨道器，用以了解未来的“阿波罗”号飞船在月面着陆的可能性；在1966～1968年发射5个“探测家”月球着陆器，了解月球土壤的理化特性；在1966～1967年发射3个月球轨道环行器，对40多个预选着陆地点进行详细观测，从而选出10个登月点。第一个计划被命名为“游骑兵”计划。
“游骑兵”计划是用火箭发射电视摄像机到月面上拍照。然而，万事开头难，1961年8月发射的“游骑兵1号”在进入地球轨道后，由于最后一级火箭发动不起来，不能飞向月球。3个月后发射的“游骑兵2号”同样没能飞出地球轨道。“游骑兵3号”1962年1月发射，由于运载火箭的瞄准误差，使它偏离月球37000千米。4月发射的“游骑兵4号”由于控制系统的毛病，使它撞到月球的背后去了。“游骑兵5号”于同年5月发射，可惜在最后时刻由于发动机突然熄火而前功尽弃。1964年1月发射的“游骑兵6号”飞行一切顺利，只可惜在落向月面时，电视摄像机失灵，成为仍在月球上的一块石头。直到1964年7月，发射的“游骑兵7号”才取得成功，拍回4316幅月面照片。以后的“游骑兵8号”与“游骑兵9号”也取得了成功。
“阿波罗”计划另一个重要项目就是登月舱的设计。在最初的登月舱设计中，安排2个座位，每位航天员座椅前方的舱壁上各安排了两个窗口。较大的一个舷窗口与航天员的眼睛齐平。因航天员是坐着的，窗口距航天员的眼睛的距离为60厘米。较小的一个舷窗口靠近航天员的膝盖。两名航天员前的4个舷窗口的总面积太大。这样的设计很不理想。首先，由于舷窗的总面积过大，暴露的阳光太多，而缩小面积又会影响航天员的视野；其次，由于窗口离航天员的眼睛较远，视野非常有限，给月球着陆过程中航天员对着陆地点情况的观察造成了极大的困难。此外，因为窗口大，重量也大，侵占了其他设备的重量。
为了找到一个使窗口缩小、重量减轻、视野又好的合理的设计方案，设计师们绞尽了脑汁，并经常为此争论不休。一天，航天局的一名叫乔治富兰克林的工程师发牢骚说，登月舱从与服务舱、指挥舱分离到在月面上着陆总共只有1小时，甚至更短，为什么非得让航天员坐着，站着难道不行吗？！“站着？”是的，站着！一句牢骚话为设计师们打开了思路。一个新的合理的新方案由此产生了。航天员站着，可以使眼睛靠近窗口向外观察，视野大大地扩展了。在这种条件下窗口可以设计得很小，从而也减轻了重量。
“阿波罗”计划还有一个重要方面就是研制大推力运载火箭“土星5号”。在此之前研制了土星1、1B等，用于获取经验和进行试验飞行，“土星5号”火箭至今也是举世无双的。
1967年11月9日，一枚新型“土星5号”运载火箭在当时世界上最大的履带输送车的牵引下，开进美国佛罗里达州的火箭发射场。火箭设计者就是德国著名科学家冯·布劳恩。他曾经制造出了袭击英国的“V-2”火箭。很少有人了解的一个事实是：法西斯德国的失败，使他未能最后完成威力更强大的火箭的制造。希特勒曾打算用它来袭击纽约。可如今，布劳恩制造火箭的愿望在“阿波罗”计划中实现了。
试验开始了，“土星5号”具有3000吨推力的强大的发动机在大西洋沿岸造成了真正的破坏。发射时的冲击波，掀掉了发射场5千米方圆内的房屋屋顶。远在1770千米外的纽约州天文台记录到了发射的冲击波。火箭试验成功了！这表明，“阿波罗”飞船登月所必须的运载工具解决了。 |
