1969年7月16日，美国阿波罗11号飞船搭载阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯三名宇航员，由土星五号火箭从肯尼迪航天中心发射升空，开启人类首次载人登月任务。飞船由指挥舱“哥伦比亚号”、服务舱和登月舱“鹰号”组成。 发射后，飞船先进入地球轨道，经调姿后进入地月转移轨道，历时3天抵达月球。进入月球轨道后，阿姆斯特朗和奥尔德林乘登月舱与指挥舱分离，柯林斯留在指挥舱绕月飞行。登月舱在下降过程中手动规避危险地形，于7月20日成功着陆月球静海，阿姆斯特朗迈出“个人一小步，人类一大步”。 两人在月面停留约2.5小时，采集岩石土壤样本、安装科学仪器并留下国旗。之后，登月舱上升段点火返回月球轨道，与指挥舱对接，宇航员转移后抛弃登月舱。服务舱推进飞船踏上返程，最终指挥舱于7月24日溅落太平洋，任务圆满成功。阿波罗11号实现了人类千年登月梦想，标志着航天技术的重大突破。