Компьютер командного модуля был запрограммирован с помощью шифрованных инструкций для полета к Луне, и программа была записана на нестираемую, покрытую пластиком ленту из намагниченной проволоки. Хотя и примитивно, по он смог доставить астронавтов к Луне и обратно. Несмотря на свою значительную роль, бортовые компьютеры «Аполлона» были очень ограниченными по сравнению с возможностями даже сегодняшних настольных персональных компьютеров. Например, компьютер наведения «Аполлона» весил 32 кг и помещался в плоском ящике один метр на полтора. Он имел процессор с быстродействием 1 мГц, 1 кБ оперативной памяти и 12 кБ постоянной памяти. Сегодня обычный персональный компьютер обладает процессором, работающим в тысячи раз быстрее, и оперативной памятью примерно в 500 000 раз более мощной. Накопитель на жестких дисках заменил постоянную память, обеспечивая в миллионы раз бóльшую емкость.
Миссия «Аполлона-8» была слишком сложной для того, чтобы выполнить все ее аспекты мог каждый член экипажа. Соответственно, каждый астронавт выполнял определенные задачи. Например, помимо выполнения роли командира корабля, Борман отвечал за проведение командного модуля через плотные слои атмосферы при возвращении в случае отказа компьютера. Андерс мастерски овладел системами командного модуля. Лавелл справлялся со сложными задачами навигации по звездам, например, использовал секстант для проверки правильности курса корабля.
После трех дней полета наступил очень волнующий момент: астронавты впервые увидели Луну. Теперь это было огромное небесное тело, вырисовывавшееся в непосредственной близости. Как настоящие первопроходцы, астронавты осуществили маневр выхода на окололунную орбиту: чтобы уменьшить скорость «Аполлона-8» и выйти на орбиту вокруг Луны, включился двигатель служебной ракетной системы объединенного командного и служебного модуля. Двигатель служебной ракетной системы имел только одну камеру сгорания и одно выхлопное сопло, и такое на вид хрупкое устройство обеспечивало и безопасность и успех полета. Выход на окололунную орбиту также производился без радиосвязи с Центром управления полетом. Когда экипаж изучил бортовую инструкцию включения служебного ракетного двигателя для выхода на лунную орбиту, они внезапно погрузились в темноту, так как корабль развернулся и оказался в тени Луны. Андерс глянул на эту черноту и в первое время видел небо, переполненное неисчислимыми звездами. Андрей Чайкин в своей знаменитой книге «Человек на Луне» живо ухватил это необычайное зрелище: «Он потянулся к плоскому стеклу, чтобы посмотреть назад, через свое плечо… и заметил отчетливую дугу, по одну сторону которой вообще не было звезд, лишь одна чернота. Внезапно его поразила жуткая мысль, что эта дыра в звездах была Луной. Волосы у него на затылке стали дыбом».