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.
Приводнение командного модуля произошло 26 мая 1969 года в Тихом океане, неподалеку от авианосца "Принстон". Экипаж "Apollo 10" провел в космосе 8 суток и 3 минуты.
"Генеральная репетиция" лунной экспедиции была признана успешной. Старт "Apollo 11" назначили на 16 июля.
13 и 16 июля 1969 года, один за другим, к Луне стартовали два космических аппарата: советская грунтозаборная автоматическая межпланетная станция "Луна-15" и американский пилотируемый корабль "Apollo 11". Прилунение планировалось на один и тот же день — на 20 июля.
Наступил момент истины, финал лунной гонки и последний шанс для советских ракетчиков спасти престиж страны в космонавтике, а для американских — установить новый отсчет первенства в космосе.
Назначение на этот полет астронавты Нейл Олден Армстронг (1930–2012), Майкл Коллинз (р. 1930) и Эдвин Юджин "Базз" Олдрин-младший (р. 1930) получили 6 января 1969 года. Были, конечно, и другие варианты. Главным кандидатом в командиры первой лунной экспедиции был Гриссом, а после его гибели в пожаре больше других заслуживали этой чести Борман и Мак-Дивитт. Еще трое: Стаффорд, Армстронг и Конрад — без сомнения, выполнили бы задание с блеском. Но из этой пятерки Мак-Дивитт и Конрад были по горло заняты "Apollo 9", а только что вернувшийся из полета вокруг Луны Борман сказал: "Больше не могу". Экипаж Стаффорда, дублировавший "Apollo 7". готовился к "генеральной репетиции". Оставались дублеры "Apollo 8" — Армсгронг, Олдрин и Хейз. Однако поручить первую посадку на другое небесное тело Фреду Уоллесу Хейзу (р. 1933) — пилоту, который еще ни разу не летал в космос, было невозможно. Проблему решили просто: снятый с "Apollo 8" Майкл Коллинз полностью восстановился после операции и мог вернуться на свое "законное" место пилота командного модуля. Он останется на орбите вокруг Луны, а на ее поверхность ступят командир Нейл Армстронг и пилот лунного модуля Эдвин Олдрин.
Советские и американские автоматические станции серий "Луна" и "Surveyor", выполнившие в 1966–1967 годах предварительные исследования поверхности Луны, показали, что грунт удержит лунный модуль. В феврале 1968 года по данным детальной съемки с аппарата "Lunar Orbiter" были выбраны пять районов возможной посадки: два в Море Спокойствия, два в Океане Бурь и один в Центральном Заливе. В марте 1969 года было решено считать основной точку в юго-западной части Моря Спокойствия.
О том, что именно астронавты будут делать на Луне, до середины 1968 года руководители программы почти не думали. Будет ли выходить на Луну один человек или оба, один будет выход или два — какая разница, если корабли еще не летают? Ученые, напротив, хорошо знали, что им нужно. Астронавты должны разместить на поверхности научный комплект из шести приборов и провести полевое геологическое исследование.
В конце августа 1968 года астронавты-ученые Дон Лесли Линд (р. 1930) и Гаррисон Хейган "Джек" Шмитт (р. 1935) попробовали на лунном полигоне вариант с двумя выходами. Стало ясно, что, во-первых, такое задание для первой экспедиции выглядит очень сложным, во-вторых, выходить нужно вдвоем, а не поодиночке. За осень составили новый план работы, и 15 ноября он был объявлен и зафиксирован: будет только один выход на три часа, а вместо полного комплекта оборудования двое астронавтов развернут его сокращенный вариант из трех приборов.
Был и еще один момент, который НАСА не афишировало. Запас топлива в посадочной ступени лунного модуля был таким, что на маневрирование у поверхности оставалось 140 секунд. Любое утяжеление модуля означало бы, что у командира останется меньше времени на поиск места посадки. Поэтому запасы системы жизнеобеспечения рассчитывались лишь на сутки, а на дополнительном оборудовании экономили. Так, у экипажа был всего один переносной фотоаппарат "Hasselblad".