现在，谁都想知道哪3位宇航员成为这次伟大探险的英雄。虽然52名受训者中大多数渴望成为登月第一批人，但幸运的是，航天局选定了阿姆斯特朗、奥尔德林和科林斯，并任命阿姆斯特朗为指令长。这三个人的年龄都差不多，38或39岁，都是资历很深的飞机驾驶员，6、7年的宇航员，都乘“双子星座”号飞船做过太空试飞。另外，航天局还选定两名预备队员，以免3人中谁在航行前病倒了，就去替代他。
飞船长约25米，重45吨，指令舱在上部，服务舱在中间，登月舱在底部，装在“土星”号火箭上。这是个三极火箭，长约85米，重约2700吨，有200万个工作零件，一个火箭自动导航系统和11个功率强大的发动机。航员们坐在指令舱内，舱内有三把靠椅，控制飞船的各种仪器都在靠椅上方，以便他们躺下时也能操作飞船，是最安全的位置。大部分航程身着松软舒适的“飞行工作服”，只是在发射、会合、衔接、登月着陆和重返地球大气层时，或进行复杂和危险的工作时，才必须穿上太空服。
航程中的食物都是经干燥和凝固的，储在墙上的食橱里，吃的时候，把干粮放在塑料袋中，加水搅在一起。也许这些食物吃起来不可口，却能使宇航员身体健康。
服务舱为登月旅行提供一切必要的服务项目。登月舱分两节，上节为供两名宇航员用的航员舱，下节为着陆机械装置，从月球升空时，作发射台，然后丢弃在月球上。
登月航行的日期为1969年7月16日。那天早上9点半钟，3位宇航员躺在靠椅上待命起飞。从指挥中心传来了平板单调的声音：“10—9—8—7—6—5—4—3—2—1，升空！”
随着一声轰鸣，月球飞船开始上升，这声音比雷声还大，几乎震聋了人们的耳朵，连建筑物都跟着颤动起来。千百万个为了这一刻而等了一夜的人们高兴地喊到：“上去了，上去了，万事如意！一路平安！”
飞船在升空，喷射出黄烟和蒸气云。开始时他们感到很不舒服，两分钟后，舱内压力下降，他们感到轻松些了。随速度增加，火箭冲出地球大气层，把飞船带到绕地轨道。阿姆斯特朗用无线电话机向指挥中心汇报：“一切正常！”
这时，他们借助星星来确定奔月之路是否正确。这是一项非常复杂、要求精确的数学问题，稍有偏差，就可能永远到不了月球。由于月球是绕地球旋转的，所以飞船不能正对着月球飞行。他们离月球50万千米，需3天才能到达那里。因此，宇航员必须使飞船对准月球3天后将到达的位置飞行，不能有半点马虎。
宇航员们检查了所有仪器和电子系统，没发现任何漏洞。这时，指挥中心指示：“向月球前进！”最后一级火箭在绝对正确的时刻重新起动，飞船像箭一样从绕地轨道上“射”了出去，开始了奔向月球的3昼夜飞行。这段时间，宇航员们一直与指挥中心保持着联系。科林斯描述了从飞船上看到的景色：“地球看起来真是美极了，我们清楚地看到了很多国家，太美了！”一名指挥员回答说：“我们都有些嫉妒你们了。”他们之间也开些顽皮的玩笑，一次，科林斯喊道：“喂，指挥员，能不能把地球转一下，别让我们总看到水。”指挥员答道：“那可办不到，只能请你们受点委屈，看看水啦，哈哈哈……”奥尔德林还谈到了他在飞船上干的“家务活”：“我刚才很忙，整个早晨都在烧饭和打扫卫生，还没干完呢！”听上去他似乎不太快活。
第三天下午，7月19日，宇航员们又穿上太空服，准备进入绕月轨道。千百万守在电视机旁的人们，对宇航员们泰然自若的风度称赞不已。巨大的危险就在前头，可他们毫无惧色。“阿波罗”一进入月球背面，和指挥中心的联系立刻中断。因月球绕地球旋转时，永远都以同一半球(正面)对着地球，另一半球(背面)永远背着地球。在地球的“视线之外”是无法通讯联系的。
而“阿波罗”要在月球背面进入绕月轨道，这项艰巨的任务，指令中心爱莫能助，只能等待。高速航行的飞船必先减速才能进入月球轨道，因月球的引力只有地球引力的六分之一。为此，宇航员们要把飞船掉个头，并点燃服务舱中的一支火箭发动机，产生一个反向推力。若发动机点不起来，飞船就不能进入轨道，而会返回地球。若发动机烧的时间超过6分钟，速度降得太低，飞船就会坠毁在月球上。25分钟后，终于传来奥尔德林镇静的声音：“好，一切正常！”“阿波罗”安全进入绕月停泊轨道，指挥中心的人们才松了口气。飞船50万千米的航行，比预算时间仅晚3分钟。
宇航员们首次看到月面的近景，他们兴高采烈地向指挥中心描述：“那里的颜色是灰蒙蒙的一片；着陆点下面看起来很暗。”宇航员们打开电视摄像机，向全世界展示了月球的山脉和环形山的面貌。一小时后，指令中心停止了交谈，提醒他们该工作了。
科林斯留在指令舱中执行任务，阿姆斯特朗和奥尔德林爬进登月舱，检查了着陆系统的所有装置、动力及通讯系统后，又回到指令舱。3人疲惫不堪，吃完饭就睡了，这是首次登月前的最后一次睡眠。
7月20日，人类首次登月的尝试开始了。两名宇航员向科林斯说句笑话：“喂，我们要走了，马上就会回来的，等着我们，别离开。”他说：“我决不离开，祝你们好运！”说着爬进登月舱。为联系方便，登月系统称为“鹰”，指令舱和服务舱合称为“哥伦比亚。”一切准备工作结束后，指挥中心命令“鹰”从飞船主体上解下来。
3分钟后，“鹰”的分离这项危险工作又要在背面进行，讯号再次中断，人们在焦急中等待。终于太空中传来阿姆斯特朗的声音：“老鹰长上了翅膀。”“鹰”上的人向科林斯喊道：“再见，后会有期。”
“鹰”分两阶段降落到月球上。当它在“哥伦比亚”前方约300米时，点燃一部发动机，把它抛到低一层轨道，这阶段没大危险，只要它在轨道上，就不会坠落到月球上。假使发生什么故障，“哥伦比亚”会下来把人救走。“鹰”下降到离月面16.5千米高度，这阶段结束。
最后抉择的时刻到了，是否脱离轨道继续下降？如果不能安全地降落，他们就永远回不来了。如果现在改变主意，放弃着陆还可以返回去。前面的危险是非常大的，但两位宇航员并未犹豫，他们勇敢地按一下按钮，点燃了下降发动机。为了科学探险，他们已把生死置之度外了。
发动机降低了“鹰”的速度，打破了它与月球重力的平衡，顷刻间，它脱离了轨道，沿着弯曲的路线开始下降，角度越来越陡。这阶段的下降过程用了12分钟，这是危险最大的12分钟，指挥中心的人们几乎屏住了呼吸。
“鹰”离月球越来越近，在计算机的引导下沿航道下降，但宇航员还无法看清月球，直降到着陆点的正上方才看清它。但他们大吃一惊：下面是个巨大的环形山，周围是大块的岩石，“鹰”就要在这危险的环形山中央着陆。阿姆斯特朗迅速用手冷静地控制着“鹰”，以高超的技术，引导“鹰”掠过岩石，避免了一次可怕的失事。这表明科学探险家必须具备应付危险的良好心理素质。
他俩找到一块离环形山约7千米的平整地方，决定在那里着陆。速度降到每秒1米，“鹰”必须平稳着陆，着陆角稍有差错，一条腿折断向一边倾斜，宇航员就不能离开月球，也没有人能来搭救他们。
幸运的是，故障没有发生。“鹰”下面的一个仪器接触到了月面，舱中的绿灯亮了，奥尔德林说：“着月了！”阿姆斯特朗关闭了发动机，激动地向指挥中心报告：“鹰着陆了！”千百万正在倾听和等待的人们如释重负，放下心来。奥尔德林夫人竟高兴得流下了眼泪。
阿姆斯特朗要查看待在月球上是否安全？“鹰”有无损伤？它的各系统和仪器能否正常工作？“鹰”站的角度是否正确？如果有故障，必须马上升空。检毕一切正常。指挥中心才允许他们停留在那，并祝贺说：“指挥中心的人们都在微笑！”月面上的人回答说：“这上面的两个人也在微笑。”科林斯在“哥伦比亚”上也说：“不错，可别忘了指令舱里的人！”孤独的他高度称赞朋友们：“你们那里的事，听起来太伟大了。这可是惊人之举，棒极了！”
确实棒极了。他们以高超的技术和勇气，避免了一次把“鹰”毁掉的事故，并成功地结束了这次探险，轰动了世界，人类登月梦想成真了。
宇航员们在月图上找到了他们的位置，感到头脑十分清醒，便申请早点在月球上漫步，指挥中心同意了他们的请求。他们赶紧吃些东西，然后穿上特制的衣服，这是用来防止他们可能受到的高温或放射性物质以及病菌的侵害。背上供氧设备和其他装置，在着陆6小时零15分时，他们打开了“鹰”的舱门，向外望去。
他们看到了一番奇异的景色，头上的天空是黑的，但月球却沐浴在明亮的阳光之中。月球是一片灰尘、岩石和环形山的荒凉世界。它寂静无声，没有任何生命。他俩是月球上仅有的生物。
阿姆斯特朗身着庞大的宇宙服挤出舱门，准备走下扶梯。他打开电视摄像机，千百万观众看到了这一激动人心的场面。走下扶梯是困难的，由于没有空气，他感到手和脚没有多大知觉，也感觉不到扶梯有台阶。奥尔德林站在打开的舱门口，观察并指点着。大约20分钟，阿姆斯特朗小心翼翼地才走到底。在最后的一个台阶上他停了一会，伸出左脚，在月球上印下人类的第一个脚印，说出了等待已久的话：“对一个人来说是一小步，而对人类来说却是一大步。”他检查了月面，发现它既结实又安全，抬起脚，靴子的脚印却只有几分之一厘米。不要忘记，他的体重只有地球上体重的1/6。
19分钟后，奥尔德林也走下来，他高兴得在月球和扶梯上跳上跳下，喊道：“啊，太美了！”他们在月球上行走的尝试是很有意思的。由于几乎是处于失重状态，失去平衡的感觉，因此，摇摇晃晃像醉了酒似的，模拟训练帮助了他们克服了这个困难，信心十足地浮游起来。他俩拣了些小石块，扔出去观察它会怎样，没想到石块竟像球一样跳到空中，两人大笑说：“真有意思。”
他俩在月球上架起一部电视摄像机，在“鹰”旁举行了一个小小仪式。他们揭示安装在登月舱腿上的钢质纪念板上的罩子，把它安放在月球上，上面写着：“公元1969年7月，人从行星地球来到这里，第一次踏上了月球。”旁边插上美国国旗。由于月球上没有风，旗子是用特质坚硬的材料做成的展开状。这时，美国总统尼克松和月球上的人通了电话。阿姆斯特朗感谢总统说：“我们能来这里，是我们的莫大荣幸。”
接下来，两人在月面上开展了实验工作。安放了3种科学仪器，采集了石块和土壤标本。这时，他们环顾四周，心想：“我们永远不会再到这里来了。”随后就爬进了“鹰”，关上舱门，准备返回。现在他们感到很疲劳，吃饭后，可静心睡上一觉。