載人測試階段
阿波羅7號
由於阿波羅1號在準備階段發生重大事故，阿波羅計劃不得不在進行了多次無人發射測試之後，才再次著手進行載人發射。
阿波羅7號便是阿波羅計劃正式階段的首次載人發射。阿波羅7號任務被定義為“工程測試飛行”，計劃飛行時間為11天。如果一切順利，阿波羅7號還將進行包括空間攝影和失重骨丟失、下體負壓等醫學研究。此外，飛船上還會有一臺電視攝像機，可以在太空錄製廣播節目。由於本次任務不需要登月艙，因此選用了土星1B作為運載火箭。
乘員組一共三人，參加過水星計劃和雙子星計劃的老將瓦爾特·施艾拉（Walter Schirra）被任命為指令長。瓦爾特·康尼翰（Walt Cunningham）和唐·埃斯利（Donn Eisele）分別擔任登月艙和指令艙駕駛員。
阿波羅7號於1968年10月11日上午發射，整個任務使用的硬件以及所有的任務操作系統在整個任務中都沒發生什麼問題；服務推進系統（SPS）以及幾個關鍵的推進器都成功地進行了幾乎完美的8次點火。
這次任務本可以稱得上是完美，如果不是宇航員數次對抗地面指揮中心的話。
發射前三天，施艾拉和康尼翰都出現了感冒症狀，但很快痊癒，發射當日都感覺良好。然而，在飛行15個小時後，施艾拉的感冒再次發作，鼻塞嚴重。此後不久，埃斯利也出現了輕微感冒症狀。由於太空的微重力環境，施艾拉開始呼吸不暢，而在服用了阿斯匹林後，情況並沒有好轉，施艾拉的情緒開始變得煩燥。
任務過程中，施艾拉曾就是否直播和地面中心發生過分歧。整個乘組和休斯頓地面指揮中心也曾經激烈爭論過是否穿戴艙內服和頭盔返回地球。阿波羅7號乘員是唯一沒有得到NASA“傑出服務獎章”的航天員。2008年10月，時任NASA局長邁克爾·格里才為3人追加了獎章。
從左至右：埃斯利、斯艾拉和康尼翰
不過，雖然發生了各種小情況，阿波羅7號仍然順利完成了各項測試任務。在測試任務完成後，於11月22日返回地球，降落地點距百幕大西南約370千米，離救援船艾賽克斯號航空母艦約13千米。
這次任務證明了阿波羅航天器能夠在太空中完成任務的能力，一掃前幾次任務失敗的陰霾——阿波羅登月的日子，就快要來臨了。
阿波羅8號
阿波羅8號是阿波羅正式階段的第二次載人飛行，是土星5號第一次載人發射，也是人類首次進入另一星球的環形軌道。
三位執行此任務的宇航員分別為指令長弗蘭克·博爾曼、指令艙駕駛員吉姆·洛威爾與登月艙駕駛員威廉·安德斯。
1968年12月21日，隨著土星5號的巨大轟鳴，阿波羅8號成功發射，並很快進入地月轉移軌道。到平安夜這天，3人已進入繞月軌道。他們繞月飛行20小時，然後返回地球。
阿波8號飛船於1968年12月27日降落地球，在太空飛了6天3小時，其中繞月飛行20小時。這是人類首次繞地球外另一天體軌道飛行，是人類首次真正離開地球搖籃，意義不可謂不重大。
阿波羅8號在整個阿波羅計劃中起到了承上啟下的關鍵作用，為真正登月鋪平了道路。
阿波羅8號乘員組
阿波羅9號
阿波羅9號於1969年3月3日成功進入外太空，然後運行在低地球軌道上，測試飛行性能和模擬登月過程，它是首個帶有月球艙（LM）的完整阿波羅飛船。
阿波羅9號攜帶了三名宇航員，詹姆斯·麥克迪維特、大衛·斯科特和拉塞爾·施威卡特，在為期10天的飛行任務中，他們測試了對登月有至關重要作用的系統程序，還測試了月球艙的主發動機，以及導航系統、月球艙與命令艙對接演習，及宇航服內的生命支持系統。
此次任務取得了圓滿成功，為後續的登月任務打下了堅實基礎。
據執飛此次任務的拉塞爾·施威卡特回憶，在執行阿波羅9號任務期間，他們飛船差一點就與一顆太空岩石相撞了。
施威卡特表示，他們在進行黑暗適應測驗時看到多種奇觀。然而一顆流星從飛船附近上方墜入大氣層。三名宇航員都擦了一把汗，暗自慶幸。所以外太空雖然很壯觀，但是也充滿了各種危險。
詹姆斯·麥克迪維特、大衛·斯科特和拉塞爾·施威卡特
阿波羅9 號斯科特進行太空行走
阿波羅10號
阿波羅10號是首次帶著一套完整的阿波羅航天器環繞月球的任務（前期的任務都攜帶阿波羅飛船的某一部份進行測試）。
阿波羅10號宇航員分別是指揮官（CDR）托馬斯·斯塔福德（Thomas P. Stafford）、指揮艙駕駛員（CMP）約翰·楊（John W. Young）、登月艙駕駛員（LMP）尤金·塞爾南（Eugene A. Cernan）。據說這三位雖然都是狂人，但也都有保持著逗逼的本性。當時NASA要求阿波羅10號的乘員組給自己駕駛的指揮艙和登月艙起一個有趣的名字。這三位宇航員作為第一批吃螃蟹的人，最終敲定了兩個十分配套的可愛名字：查理布朗（指揮艙）和史努比（登月艙）
左起，賽爾南，楊，斯塔福德
到達月球軌道後，登月器史努比中的斯塔福德和塞爾南與指揮艙查理布朗分離。然後他們使用較大的下降發動機來降低史努比的軌道，停在距月球表面不到50,000英尺的地方。從那個與美國各地的商業飛行大致相同的高度，他們看到月球的山脈和隕石坑比以前任何人都更詳細。
從登月艙中拍攝的指令艙
證明LM的下降引擎可以成功地控制航天器朝向地面時，他們向前推進了分段。這是為了模仿從月球表面發射的那一刻。在著陸任務中，登月艙模塊的底部著陸部分將作為返回起飛部分的發射臺。其較小的發動機將其從月球表面推進到軌道以與等待中的指令模塊會合並對接。在登月艙第二次繞月飛行時，宇航員通過爆炸螺栓拋棄了登月艙的降落部分。然而，上半部開始迅速旋轉，並帶有急劇的前後顛簸。宇航員鎮靜之後，改用手動控制系統使其穩定。直到啟動發動機使登月艙起飛部分與繞月飛行的指令艙會合時，登月艙仍在吱嘎亂響。經過緊急處理，登月艙總算順利與指令艙會合。
根據“火箭人”一書的作者克雷格·尼爾森的說法，塞爾南推測登陸器的上升模塊是故意短命的：“很多人都在考慮我們的那種人：'不要給那些傢伙降落的機會，“因為他們真的會幹！
塞爾南推測登陸器的上升模塊是故意短命的：“很多人都在考慮我們的那種人：'不要給那些傢伙降落的機會，“因為他們可能幹！”。值得一提的是,賽爾南最後隨最後一次阿波羅任務——阿波羅17號成功登月。也是到目前為止，最後一位登上過月球的人。遺憾的是，他已於2017年去世。在世時，這位馬斯克心目中的大英雄，曾大放肆攻擊SpaceX，讓馬斯克非常難過，當眾落淚。
除了沒有真正降落在月球上，阿波羅10號執行了真正的登月需要完成的一切步驟。從執行任務的宇航員到指揮中心的控制人員，都對登月的過程進行了一次演習。斯塔福德和塞爾南操縱的登月艙離月球最近時僅15.6千米。可以毫不誇張的說，阿波羅10號完全可以稱得上是登月最後的“彩排”。
僅僅過了兩個月，阿波羅11號便成功登月。
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