阿波羅計劃是美國國家航空暨太空總署執行的迄今為止最龐大的月球探測計劃，「阿波羅」飛船的任務包括為載人登月飛行作準備和實現載人登月飛行，已於1972年底結束。迄今（2010年）為止還沒有過其他的載人太空飛行器離開過地球軌道。阿波羅計劃詳細地揭示了月球表面特性、物質化學成份、光學特性並探測了月球重力、磁場、月震等。後來的天空實驗室計劃和美國、蘇聯聯合的阿波羅-聯盟測試計劃也使用了原來為阿波羅建造的設備，也就經常被認為是阿波羅計劃的一部分。
阿波羅計劃取得了巨大的成功，但計劃中也有過幾次嚴重的危機，包括阿波羅1號測試時的大火造成維吉爾·格里森、愛德華·懷特、羅傑·查菲的死亡；阿波羅13號的氧氣罐爆炸以及阿波羅-聯盟測試計劃返回大氣層時排放的有毒氣體都幾乎使執行任務的太空人喪命。
阿波羅計劃於六十年代早期在艾森豪執政時被提出，作為水星計劃的後續計劃。水星計劃使用的太空飛行器只能進入地球軌道，只能搭載一名太空人，而預想中的阿波羅太空飛行器不僅能搭載三名太空人，也許還可以登月。美國國家航空暨太空總署經理阿伯·西爾弗斯坦（Abe Silverstein）當時選擇以希臘神話中的太陽神命名此計劃，事後提到這是他給自己的兒子預留的名字[1]。雖然航空太空局已經開始進行計劃，但艾森豪對太空計劃似乎並不熱衷，阿波羅計劃的經費始終沒得到落實[2]。
1960年11月，競選時承諾要使美國在太空探索和飛彈防禦上全面超過蘇聯的約翰·甘迺迪（John F. Kennedy）當選總統。雖然對太空計劃較為熱衷，他在當選總統後並沒有立刻決定開始登月計劃。甘迺迪對太空事業並不十分了解，太空探索需要的大量資金也使他不敢輕易做出決定。[3]當航空太空局局長詹姆斯·韋伯（James Webb）要求年度財政預算增加百分之三十時，甘迺迪支持加快發展大規模推進器的研發，卻沒有支持其他更大的項目[4]。
1961年4月12日，蘇聯太空人尤里·加加林成為了首次進入太空的人類，加深了美國對在太空競賽中落後的恐懼。次日，在與白宮科學委員會的會談中，許多議員希望能夠立刻開始一項太空計劃以保證在於蘇聯的競賽中不至於落後太多[5]。甘迺迪對此事卻較為謹慎，不願意立刻進行任何重大舉措。[6]4月20日，甘迺迪給副總統林登·詹森（Lyndon B. Johnson）發去備忘錄，詢問他對於美國太空計劃的意見，以及美國追趕蘇聯的可能性[7]。在翌日的回復中，詹森認為「我們既沒有盡最大努力，也沒有達到讓美國保持領先的程度[8][9]。」詹森還提到未來登月的計劃不僅可行，也絕對可以使美國在太空競賽中獲得領先地位[9]。
| 「 | ……我相信這個民族能夠齊聚一心全力以赴達成這個目標，即在1970年以前，人類將乘坐宇宙飛船登陸月球並且安全返回。沒有任何一個太空項目能夠超越它對人類的影響，超越它對宇宙遠程空間探索的重大作用，也沒有一個太空項目開發如此困難而且花費如此昂貴……[10][11] | 」 |
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[編輯] 選擇任務模式
- 直接起飛：此計劃提出由一個巨大的新星火箭攜帶一艘太空飛行器，直接飛往月球；火箭在月球降落，任務完成後再次起飛，飛回地球。
- 地球軌道集合：此計劃需要兩艘只有土星5號一半大小的小型火箭將登月太空飛行器的不同部分送入地球軌道，集合并對接。整個太空飛行器降落在月球表面。由於當時在軌道中集合多艘太空飛行器的經驗較少，且地球軌道拼裝太空飛行器是否可行也是未知數，所以此計劃未被採納。
- 月球表面集合：此計劃需要兩艘太空飛行器被發射：一艘自動太空飛行器攜帶推進系統，先期登月；載人太空飛行器晚些發射。推進系統在月球表面被移至載人太空飛行器上，然後返回地球。
- 月球軌道集合： 這個方案由約翰·C·霍博爾特的團隊提出。這種方案是一艘較大的太空飛行器，稱為指令/服務艙，攜帶一艘裝載太空人的登月太空飛行器，稱為登月小艇。指令/服務攜帶從地球到月球並返回的燃料和生活必需品，以及進入地球大氣層所需要的隔熱板。進入月球軌道之後，登月小艇與指令/服務分離，並降落在月球表面；指令/服務留在月球軌道。3名太空人中的1名留在指令/服務中。登月完成之後，登月小艇重新起飛，與指令/服務在月球軌道集合，並返回地球。
登月小艇本身分為兩部分，包括降落部分和起飛部分，前者用於在登月時降落，後者在任務完成後起飛與指令/服務艙會合并返回地球。由於太空飛行器質量減輕，一次任務只需要一次單獨的火箭發射。當時的顧慮是次數較多的對接和分離所提出的技術難度。
[編輯] 太空飛行器
最終選擇了月球軌道集合意味著太空飛行器將包括三個主要部分：指令艙、服務艙以及登月小艇。[編輯] 指令/服務艙
北美人航空（North American Aviation）競標成功，獲得了指令/服務艙的合同，由哈里森·斯托姆斯（Harrison Storms）負責。北美人和航空太空局的關係一度緊張，特別是阿波羅1號的大火使三名太空人喪生後。大火是指令艙內的電線短路引起的，原因非常複雜，調查小組的結論是「指令艙的設計、製作工藝和質量控制都有問題[13][14]。」
[編輯] 登月小艇
格魯門航空太空公司進行登月小艇的設計和建造，負責人是湯姆·凱利（Tom Kelly）。登月小艇也出現過許多問題；由於其測試的延遲，整個阿波羅計劃都險些沒能成功[15]。由於登月小艇進度緩慢，首次登月小艇的載人飛行也不得不推遲，使得阿波羅8號9號互換。阿波羅9號在地球軌道中首次使用了登月小艇，阿波羅10號將登月小艇帶到了月球軌道（但沒有登月），對整個太空飛行器的各個部分進行了詳細的測試。
[編輯] 各次任務
1967年9月，位於休斯敦的載人太空中心提出了一系列任務以完成登月任務。七個任務類型被提出，每個類型都對特定的太空飛行器和任務進行測試；每一個任務類型的執行都需要前一類型的成功完成。這些任務類型分別是：
- A - 無人指令/服務艙測試
- B - 無人登月小艇測試
- C - 載人近地軌道指令/服務艙飛行
- D - 載人近地軌道指令/服務艙和登月小艇飛行
- E - 載人指令/服務艙和登月小艇繞地球進行橢圓軌道飛行，遠地點7400千米
- F - 載人月球軌道指令/服務艙和登月小艇飛行
- G - 載人登月
最遙遠的設想甚至還包括了I任務，有相當大的科學研究比例。當預算縮減成為現實時，這些科學研究項目被放到了J任務里。
[編輯] 阿波羅1號
事後，一個專門小組對這場事故作了詳盡的調查，但沒有弄清著火的確切原因。他們對事故做了鑒定，起火的最可能原因是指令艙內的導線發生短路，而阿波羅指令艙內使用的百分之百氧氣又使火勢加劇。另一個導致太空人死亡的因素是太空人進入座艙的艙門需要九十秒鐘才能打開。這場火災導致了美國國家航空暨太空總署重新評價阿波羅太空飛行器艙內所使用的材料，並對指令艙進行了大規模的修改。
這次任務的名稱原本是AS-204，但任務後三位太空人的遺孀認為航空太空局應該保留「阿波羅1號」的名稱，希望人們不要忘記這次事故。
[編輯] 阿波羅7號
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由於本次任務不需要登月小艇，土星IB火箭作為運載火箭被首次使用，而不是其他阿波羅任務所使用的推力更強的土星5號。
阿波羅1號悲劇性的大火對美國太空事業是一個沉重的打擊。大火之後，指令艙很多地方都被修改以確保安全，飛行中很多安全隱患也被加以防範。阿波羅7號的成功重新使美國國家航空暨太空總署對載人太空事業以及在1970年之前登月恢復了信心。
阿波羅7號完成了首次美國太空電視直播，也是整個計劃的載人任務中唯一在甘迺迪太空中心的34號發射台發射的；後續的任務都在附近的39號發射台發射。
完成此次任務後，瓦爾特·施艾拉成為了第一位（也是唯一一位）在水星、雙子星座以及阿波羅三項太空計劃中均執行過任務的太空人。
[編輯] 阿波羅8號
原計劃中，阿波羅8號應該首次使用登月小艇（LM）。但當第一個登月小艇模型1968年6月被運到卡納維爾角時出現了上百個問題。登月小艇的主要承包商格魯曼飛機工程公司預測登月小艇最早要到1969年2月才能作好發射準備。阿波羅太空船辦公室主任喬治·洛（George Low）於8月份提出了一個解決辦法：宇航局可以在1968年12月進行一次只攜帶指令/服務艙的任務，但不是重複阿波羅7號在近地軌道飛行，而是將指令/服務艙一直開到月球。這是允許航空太空局測試原本要等到阿波羅10號才能測試的程序。這次計劃的改變也有來自中央情報局擔心蘇聯於12月先於美國進行載人環繞月球飛行，以使美國在太空競賽中再次落後的原因。
由於任務的突然決定，美國國家航空暨太空總署只針對阿波羅8號作了幾個月的準備。計劃中的包括的硬體只被使用了幾次：土星5號此前只發射過兩次，而阿波羅計劃中也只執行了一次載人任務。但是，阿波羅8號任務的成功為完成約翰·甘迺迪在60年代登月的計劃鋪平了道路。
在1968年12月21日發射後，飛船在太空中航行了三天才到達月球，並圍繞月球軌道飛行了20小時，拍攝了大量的月球照片，以及第一張「地出」。在三位太空人眼裡，月球是「廣闊，寂寞，又有些難以接近的星體，或者說是廣闊的空虛」；在平安夜時他們在月球軌道中向地球作了電視直播。這次直播創造了當時的收視紀錄，也是歷史上觀眾最多的電視直播之一。
[編輯] 阿波羅9號
阿波羅9號於1969年3月3日發射。十天的任務中，登月小艇在地球軌道中正常運行，證明了其獨自飛行的能力並重新與指令/服務艙對接。
從這次任務開始，太空人們開始為太空飛行器命名；登月小艇因其外形被稱作「蜘蛛」，而指令艙被運到太空中心時的塑料包裝使太空人們想到了「水果糖」（Gumdrop）。
任務期間，大衛·斯科特和拉塞爾·施威卡特進行了第一次雙人艙外活動；施威卡特檢查了太空衣獨立的生命支持系統（之前的太空衣都有繫繩與太空艙連接）。
之後，指揮官詹姆斯·麥克迪維特和施威卡特一道駕駛登月小艇與指令艙分離，在分離和重新對接時分別測試了登月小艇降落部分和起飛部分的推進器。
[編輯] 阿波羅10號
本次任務是阿波羅計劃中第一次（也是唯一）的載人土星5號在39B發射台發射。阿波羅10號於1969年5月18日發射，在測試中，登月小艇離月球表面僅15.6千米。截止2001年（2001年金氏世界紀錄大全），阿波羅10號在1969年5月26日從月球返回地球途中創造了載人太空飛行器的速度記錄：39,897千米/小時（11.08千米/秒）。
阿波羅10號的指令艙目前在倫敦的科學博物館展覽。登月小艇的起飛部分目前在環繞太陽的軌道上飛行，它是阿波羅計劃所使用的登月小艇中唯一仍然完整的起飛部分（阿波羅5號、9號以及13號的登月小艇起飛部分在地球大氣層中被燒光了；阿波羅11號的登月小艇起飛部分留在了月球軌道，最終墜落在了月球表面；阿波羅12號、14號、15號、16號及17號的登月小艇起飛部分都按計劃墜落在了月球表面）。
阿波羅10號完成了所有測試登月小艇和指令艙表現以及檢查細節的飛行目標，為阿波羅11號不到兩個月後的成功登月鋪平了道路。
[編輯] 阿波羅11號
阿波羅11號登月的準確時間是1969年7月20日下午4時17分43秒（休斯頓時間）。1969年7月21日凌晨2點56分（UTC），阿姆斯壯的左腳踏上了月球，並說：
 | 這是一個人的一小步，卻是人類的一大步。 （That's one small step for a man, one giant leap for mankind.） |  |
從60年代初期開始，「太空競賽」的勝利「標準」被定義為率先登月。所以，從某種意義上講，阿波羅11號的成功標誌著美國在太空競賽中的勝利。同樣，阿姆斯壯和艾德林在1969年7月登月，也完成了甘迺迪總統1961年5月25日宣布美國會在1970年之前將太空人送上月球並成功返回的承諾。
[編輯] 阿波羅12號
發射後，阿波羅12號被兩次閃電擊中，太空飛行器一度很不穩定。由於地面指揮中心和三位太空人（尤其是艾倫·賓）的冷靜處理，一切恢復正常，但指揮人員仍一度擔心指令艙頂部的降落傘遭到損壞；如果主降落傘真的無法使用，返回時太空飛行器將像隕石一般墜入海中。
1969年11月19日，阿波羅12號成功登月。前一次任務對降落點的要求不高，但阿波羅12號有一個準確的降落點，康拉德也輕鬆完成了任務。踏上月球後，身材矮小的康拉德[16]叫道：
| 太好了！天哪，這也許對尼爾（即阿姆斯壯）是一小步，但對我卻是一大步呢。 （Whoopie! Man, that may have been a small one for Neil, but that's a long one for me.） | |
[編輯] 阿波羅13號
發射前兩天，指令艙駕駛員肯·馬丁利因風疹被傑克·斯威格特替換，這是阿波羅計劃中唯一一次使用替補太空人。爆炸後，馬丁利在返回救援過程中起到了很大的作用。
阿波羅13號是人類太空史上首次在地球軌道外放棄的任務，由於未進入月球軌道（僅繞過月球以利用月球引力加速返回地球），三位太空人創造了人類太空飛行高度記錄。
阿波羅13號在發生爆炸的時候曾經對休斯頓指揮中心回報了一句非常有名的話：「休斯頓，我們出問題了（Houston, we have a problem）」。這句話後來不斷地被各種星際任務相關的電視節目與電影使用，變成了整個任務裡面最有名的一句話。
不過，上述的這句通常被引用的句子其實不太正確。當時講出來的真正句子應該是：「好，休斯頓，我們這裡已經出問題了（Okay, Houston, we've had a problem here）」，出自斯威格特之口。稍後洛威爾則回報了一句類似的話：「休斯頓，我們已經出問題了（Houston, we've had a problem）」。
阿波羅13號被稱之為一次「成功的失敗」，三位太空人以及地面指揮人員的英勇事迹後來被搬上銀幕：《阿波羅13號》。
[編輯] 阿波羅14號
原計劃中艾倫·謝潑德的團隊將執行阿波羅13號，雖然他因為身體問題已停飛多年後；但迪克·斯雷頓出於保險起見，將謝潑德放到了下一次的任務。
1971年1月31日，阿波羅14號成功發射，登月點仍是13號的弗拉·毛羅高地。踏上月球後，謝潑德的第一句話是：
| 路途十分遙遠，但我們還是到了。 （And it's been a long way, but we're here.） | |
[編輯] 阿波羅15號
指揮官大衛·斯科特和登月小艇駕駛員詹姆斯·艾爾文在月球表面的哈德利溪和亞平寧山脈停留了66小時54分鐘，在登月小艇外的時間總長為18小時35分鐘。兩位太空人駕駛的歷史上第一輛月球車使他們在月球上穿越的距離比前幾次任務遙遠了很多。他們一共收集了約77千克的月球岩石標本。
斯科特和艾爾文在月球表面期間，指令艙駕駛員阿爾弗萊德·沃爾登留在指令艙中環繞月球，使用全景相機、加瑪射線光分計、繪圖相機、雷射高度、質譜以及任務後發射的子衛星等等科學儀器對月球表面環境進行了詳細的研究。
阿波羅15號的一些紀錄包括：送入地球和月球軌道有效載荷最大；太空飛行器首次攜帶科學儀器模塊；首次使用月球車；首次使用月表導航設備；首次在月球軌道投放子衛星；首次在返回地球途中進行艙外活動。
[編輯] 阿波羅16號
4月20日，太空飛行器進入月球軌道，登月小艇與指令艙分離後，指令艙的服務推進系統（Service Propulsion System，SPS）曾出現問題，指揮中心曾想到取消登月計劃的可能性；但考慮到問題不大，早已分離的登月小艇也已經在降低高度準備登月，登月得以順利進行。但為了保險起見，月表任務完成後，登月小艇與指令艙重新對接後環繞月球一天的計劃被取消。
約翰·楊和查爾斯·杜克在月球表面的三天中收集了94.7千克的岩石標本，其中有一塊的質量達到了11.7千克，是所有月岩標本中最重的[17]。4月24日，指令艙在月球軌道中投放了一顆重達36.3千克的衛星，對月球磁場以及太陽粒子進行研究。34天里環繞月球軌道425周。
阿波羅16號第二次使用了月球車；楊和·杜克曾駕駛它達到了18千米/小時的速度，這是月球車的速度記錄，被收入了《金氏世界紀錄大全》。
[編輯] 阿波羅17號
阿波羅17號是阿波羅計劃中的第十一次載人任務，是人類第六次也是迄今為止最後一次成功登月的太空任務。阿波羅17號是阿波羅計劃中唯一一次夜間發射的任務，也為阿波羅計劃畫上了句號。
阿波羅計劃中的唯一一位科學家，地質學博士哈里森·施密特在阿波羅17號中擔任登月小艇駕駛員。他和與塞爾南在三次月球行走時收集了111千克的岩石標本。
阿波羅17號創造了阿波羅計劃中的很多記錄，包括最長的登月飛行；最長的月錶行走時間；阿波羅17號收集了最多的月球標本，也在月球軌道中航行了最長的時間。
在即將結束最後一次登月任務之前，指揮官尤金·塞爾南在登月小艇前說道：
| 在我們離開月球的陶拉斯-利特羅山谷時，我們來過這裡，我們現在要離開這裡；如果情況允許的話，我們還會帶著全人類的和平與希望回到這裡的。在我邁出離開月球的腳步時，我想說美國今日對太空的挑戰將鑄造人類明天的命運。願阿波羅17號一路平安[18][19]。 |
