Los planes iniciales se vieron modificados el 25 de mayo de 1961 con el anuncio del presidente John F. Kennedy de enviar y depositar un hombre en la Luna, y traerlo de vuelta a salvo antes de que finalizara la década. Este objetivo se alcanzó el 20 de julio de 1969, cuando Neil Armstrong y Edwin Buzz Aldrin a bordo de la Apolo 11 alunizaron en el Mar de la Tranquilidad. Este hito histórico se retransmitió a todo el planeta desde las instalaciones del Observatorio Parkes ( Australia ).
En un principio, el paseo lunar iba a ser retransmitido a partir de la señal que llegase a la estación de seguimiento de Goldstone ( California, Estados Unidos ), perteneciente a la Red del Espacio Profundo, pero ante la mala recepción, se optó por utilizar la señal de la estación Honeysuckle Creek, cercana a Canberra ( Australia ). Ésta retransmitió los primeros minutos, tras los cuales la señal del Observatorio Parkes fue utilizada de nuevo durante el resto del paseo.
Las estaciones de seguimiento de Maspalomas, ( Gran Canaria, España ), Estación Apolo, Fresnedillas de la Oliva y Robledo de Chavela ( Madrid, España ), las dos primeras pertenecientes a la Red de NASA de Vuelos Tripulados, ( hoy desaparecida), y la tercera perteneciente a la Red del Espacio Profundo actualmente denominada MDSCC participaron en todas las misiones del Proyecto de una forma primordial.
El Proyecto Apolo fue uno de los triunfos más importantes de la tecnología moderna. Seis misiones lograron posarse sobre la superficie lunar (Apolo 11, 12, 14, 15, 16 y 17) con un solo fallo: la misión Apolo 13 no pudo concretar su meta por la explosión del tanque de oxígeno líquido del módulo de servicio, pero la tripulación regresó a salvo.
Previo a las misiones con descenso proyectado a la superficie de la Luna, se probaron los sistemas de vuelo en varios lanzamientos automáticos (ver Apolo 2, 3, 4, 5 y 6 ), y después hubo dos pruebas tripuladas en órbita terrestre (Apolo 7 y 9), y dos misiones solo orbitales (sin alunizaje ) a la Luna (Apolo 8 y 10). En 1973, una vez finalizado el programa lunar, tres naves Apolo fueron usadas para enviar tripulaciones a la estación espacial Skylab (misiones SL-2, SL-3 y SL-4) y en 1975 fue lanzada la última nave Apolo, para la misión Apolo-Soyuz.