美国东部时间清晨9：32，土星5号火箭点火，升空。大约12分钟后，阿波罗11号飞船已经抵达地球轨道。

在围绕地球轨道飞行一圈半，进行各项必要检查之后，地面控制中心为阿波罗11号开出了绿灯。阿波罗11号再次启程，开始离开地球轨道，转入地月转移轨道，换句话说，此刻开始，飞船开始朝着月球飞行了。

短短三天之后，乘组已经抵达了月球轨道。在停留一天之后，阿姆斯特朗与奥尔德林两位宇航员爬进了登月舱“鹰”（Eagle）并开始下降高度，与此同时，柯林斯继续留在指令舱“哥伦比亚”（Columbia）中，围绕月球轨道飞行。

后来，柯林斯写道：“（登月舱）‘鹰’是我见过的最诡异的装置，我从未在天空中看到过类似的东西。”但，后来的事实证明，这是一项成功的设计。

当“鹰”即将降落月面时，阿姆斯特朗临时将登月舱转入手动操控，引导飞船安全避开大量巨石分布的崎岖地形，而在即将降落的最后几秒钟，舱内却突然响起了报警声。

好在事后证明这是一次误报，当时登月舱的计算机只是因为同时处理太多项任务导致卡死而引发报警。尽管是误报，但在当时，在两位宇航员精神高度紧张，准备首次降落月面时，这警报来的实在不是时候。

阿姆斯特朗后来承认，这次着陆尽管使他“名垂青史”，但这也是他这一生中最紧张的时刻：“一切都是未知，脑子里有一千样事情需要去担心。”但不管如何，现在他们的飞船已经降落在月球表面了，一墙之隔，便是另外一颗星球。即便从“露西”（Lucy）算起，人类的历史也仅有大约300万年，300万年来，月亮一直是人类，以及我们的祖先们抬头仰望的存在，而现在，第一次，有一个人类，即将踏上这颗星球的表面。

时间到了1969年7月20日美国东部时间22：56（北京时间已经是7月21日了），阿姆斯特朗已经准备好出舱，他将代表全人类，第一次踏足另一个星球的表面。此时此刻，全世界有超过5亿人正透过电视机画面，屏息等待这历史性一刻的到来。在全世界的注视下，阿姆斯特朗缓缓走下登月舱舷梯，并说出了他那句后来几乎家喻户晓的名言：“That's one small step for a man, one giant leap for mankind.”（这是一个人的一小步，却是整个人类的一大步。）

这里俩人到底谁拍谁？

奥尔德林很快加入了阿姆斯特朗的行列，他走出舱门，看了一眼另一个世界的风景，并且发表了他的感想：“壮丽而荒凉”。（Magnificent desolation）。他们两人在月面上探索了两个半小时，采集了样品并拍摄大量照片。

他们在月球表面插上了美国国旗，而在登月舱“鹰”的一条腿上，有一块金属铭牌，上面写着：“来自地球的人类首次踏足月球。公元1969年7月。我们为全人类的和平而来。

插了星条旗，月亮就是美国的了？

在完成任务之后，阿姆斯特朗与奥尔德林乘坐登月舱的上升段，从月球表面起飞，再次返回到月球轨道上，与等候在那里的柯林斯和“哥伦比亚号”指令舱汇合。柯林斯后来回忆说，一直等到他的两位登月同伴安全返回并与他的飞船对接，他才第一次开始觉得“好像我们这次任务真的要取得成功了！”

对，他们成功了。7月24日，三位乘员乘坐的返回舱安全溅落到太平洋海面上，肯尼迪总统当年的惊世之语：将一个人送上月球，再将他安全送回地球——仅仅过了8年便变成了现实。

在多年后的一次采访中，作为首位登月的宇航员，阿姆斯特朗高度赞扬了阿波罗计划幕后，“数以十万计”的科学家和工程师们所付出的大量心血。他说：“每一个开展各类测试的人，每一个拧动扳手的人，所有人，男人，女人，他们都在心里默默做出承诺：‘如果说这项任务中哪里出了差错，那绝不会是出自我的手里。’”

在阿波罗11号成功登月并安全返回之后举行的新闻发布会上，阿姆斯特朗将这次行动的成功称作是“一个崭新时代的开端”。他说的没有错，在接下来的3年半时间里，又有5艘阿波罗飞船，将总计10位宇航员送到了月球表面，使得登上月球表面的总人数达到12人。