Во время десятидневного полета экипажу удалось испытать командно-служебный модуль, который они назвали «круглый леденец», и лунный модуль, названный «паук». Это был полет, о котором летчики-испытатели давно мечтали: они произвели расстыковку космического корабля, когда в командно-служебном модуле находился Скотт, а в лунном модуле — Макдивид и Швейкарт. Эти два астронавта испытывали «паука» в течение шести часов, отважившись удалиться от командного модуля более чем на 160 км, прежде чем включить свой двигатель, чтобы вернуться назад и присоединиться к Скотту. Расстыковка потребовала четкого использования техники орбитального сближения, тщательно отработанной во время полетов «Джемини». Это было важной подготовкой к тому дню, когда командный и лунный модули снова должны будут найти друг друга и соединиться над поверхностью Луны.
«Аполлон-10» поднимется следующим по программе испытания лунных модулей. Восьмидневный полет к Луне начнется 18 мая 1969 года. Как только «Аполлон-10» выйдет на лунную орбиту, его экипаж предпримет один из самых впечатляющих и опасных экспериментов в дальнем космосе — снижение лунного модуля с включенным тормозным двигателем с двумя астронавтами на борту до высоты 15 км над поверхностью Луны, используя полностью действующий лунный модуль. Экипаж состоял из командира корабля Тома Стаффорда, который вместе с Джином Сернаном, находился в лунном модуле, и Джона Янга, остававшегося в командном модуле. Члены экипажа были талантливыми и опытными, каждый совершил в прошлом не менее пяти полетов на «Джемини». Выбор трех ветеранов, без сомнения, отражал собственное убеждение экипажа в том, что путешествие будет более трудным, чем все предыдущие полеты вместе взятые. Как и летавший до них «Аполлон-8», космический корабль Стаффорда и его экипажа вышел на заданную лунную орбиту, но на этот раз со значительным отличием. Они везли с собой на Луну лунный модуль, прозванный «Снупи», соединенный с командным модулем, который они назвали «Чарли Браун».
22 мая, перейдя в лунный спускаемый аппарат и отделив его от командного модуля, Стаффорд и Сернан включили двигатели ракеты снижения лунного модуля на высоте 110 км над Луной. По своей орбите снижения они опустились на предусмотренную высоту 15 км. С этой высоты они увидели огромные камни, разбросанные по всей площади под ними, некоторые из этих обломков скал были высотой с пятиэтажное здание. Позднее Стаффорд выяснил, что они были в десять раз больше. Когда Сернан и Стаффорд впервые наблюдали свой первый восход Земли, они взволнованно радировали в Центр управления: «Хьюстон, это „Снупи“! Мы идем вперед и мы внизу с ними, с „Чарли Брауном“». Пролетев девять миль над поверхностью Луны в полной темноте, экипаж лунного модуля обозревал Море Спокойствия, которое рассматривалось как первая посадочная площадка на Луне. Они сообщили, что хотя и имеются безопасные участки, в целом все покрыто глыбами скал и кратерами.