Интересен подход, который возобладал в НАСА в период осуществления лунной программы. От поэтапной отработки технологических решений, которой придерживалась команда Вернера фон Брауна, американцы перешли к позаимствованному у ВВС «комплексному» методу, когда система проектировалась и испытывалась как единое целое. Выбранный путь позволил заметно сократить время, решая проблемы по мере их поступления. Поэтому в свой первый полет 9 ноября 1967 года ракета «Сатурн-5» отправилась не с имитатором, а сразу с беспилотным командно-служебным модулем Apollo-4 и габаритно-весовым макетом лунного модуля. Запуск прошел блестяще. Корабль общим весом 126 тонн совершил два витка по орбите, затем сманеврировал, поднимая скорость до второй космической, после чего командный модуль успешно приводнился.
22 января 1968 года в рамках миссии «Аполлон-5» был запущен лунный модуль – удалось получить опыт включения его двигателей в безвоздушной среде и управляемости орбитального полета. 4 апреля при взлете отказал двигатель второй ступени, но «Сатурн-5» все равно вытянул беспилотный «Аполлон-6» на орбиту, продемонстрировав удивительную живучесть, – ставка на комплексные испытания себя оправдала.
11 октября ракетой «Сатурн-1Б» был запущен Apollo-7 (точнее, его командно-служебный модуль). На борту находились Уолтер Ширра, Донн Эйзел и Уолтер Каннингэм. В течение десяти суток – недостижимая для советской космонавтики того периода продолжительность полета! – астронавты испытывали корабль, проводя довольно сложные маневры. Теоретически «Аполлон» был готов к экспедиции, однако лунный модуль все еще оставался очень «сырым». И тогда была придумана миссия, которая изначально вообще не планировалась, – полет вокруг Луны.
Публикации в открытой печати и данные разведки указывали, что советские ракетчики готовят такую экспедицию. И хотя еще в 1962 году директор НАСА Джеймс Вебб говорил, что приоритет пилотируемого полета вокруг Луны, скорее всего, «придется отдать русским», к концу десятилетия ситуация радикально поменялась. Теперь американцы ждали зримых доказательств превосходства, на завоевание которого были потрачены семь лет и десятки миллиардов долларов. 21 декабря 1968 года корабль «Аполлон-8» без лунного модуля, но с экипажем из Фрэнка Бормана, Джеймса Ловелла и Уильяма Андерса отправился к соседнему небесному телу. Шестисуточный полет прошел сравнительно гладко, однако перед исторической высадкой на Луну понадобились еще два запуска. В марте 1969 года на «Аполлоне-9» (экипаж – Джеймс Мак-Дивитт, Дэвид Скотт, Расселл Швейкарт) была отработана процедура расстыковки и стыковки модулей корабля на околоземной орбите. Затем то же самое проделали астронавты «Аполлона-10» (экипаж – Томас Стаффорд, Джон Янг, Юджин Сернан), но уже рядом с Луной.