Lai nu kā, amerikāņiem resursi atradās, tāpēc amerikāņu konstruktori visai ātri izveidoja nepieciešamo nesēju "līniju": no "Titan-2", kas pacēla orbītā divvietīgo, manevrēt spējīgo kuģi "Gemini", līdz "Saturn-5", kas jau spēja sūtīt trīsvietīgo kuģi "Apollo" uz Mēnesi.
Protams, pirms ekspedīcijas sūtīšanas bija jāveic kolosāls darbs. Kosmiskās sērijas "Lunar Orbiter" aparāti veica sīku tuvākā debess objekta kartografēšanu - ar to palīdzību izdevās iezīmēt un izpētīt piemērotās vietas, kur nosēsties. Sērijas "Surveyor" aparāti veica mīkstās nosēšanās uz mēness un pārraidīja lieliskus apkārtējās virsmas attēlus.
Paralēli attīstījās programma "Gemini". Sākumā notika bezpilota lidojumi, tad 1965. gada 23. martā startēja kuģis "Gemini-3", kas manevrēja, mainīja orbītas ātrumu un slīpumu, kas tajos laikos bija bezprecedenta sasniegums. Drīz pēc tam lidoja "Gemini-4", kur Edvards Vaits veica amerikāņiem pirmo iziešanu atklātā kosmosā. Kuģis orbītā pavadīja četras diennaktis, izmēģinot programmas "Apollo" orientācijas sistēmas. Uz "Gemini-5", kas startēja 1965. gada 21. augustā, tika izmēģināti elektroķīmiskie ģeneratori un radiolokators, kas bija paredzēti, lai savienotos kosmosā. Bez tā visa, apkalpe uzstādīja lidojuma ilguma rekordu kosmosā - gandrīz astoņas diennaktis (padomju kosmonauti to spēja pārspēt tikai 1970. gada jūnijā). Starp citu, lidojuma "Gemini-5" laikā amerikāņi pirmo reizi saskārās ar bezsvara stāvokļa negatīvajām sekām - kaulu-muskuļu sistēmas vājināšanos. Tāpēc tika izstrādāti mēri, kam vajadzēja novērst šādu efektu: īpaša diēta, zāļu terapija un fizisko vingrinājumu sērija.
1965. gada decembrī kuģi "Gemini-6" un "Gemini-7" pietuvojās viens otram, imitējot savienošanos. Turklāt otrā kuģa apkalpe kosmosā pavadīja vairāk nekā trīspadsmit diennaktis (tas ir, pilnu Mēness ekspedīcijas laiku), pierādot, ka veiktie fiziskās formas uzturēšanas mēri ir pietiekoši efektīgi tik ilgam lidojumam. Kuģos "Gemini-8", "Gemini-9" un "Gemini-10" tika izmēģināta savienošanās procedūra (starp citu "Gemini-8" komandieris bija Nils Ārmstrongs). 1966. gada septembrī "Gemini-11" testēja iespējamo avārijas startu no Mēness, kā arī lidojumu caur Zemes radiācijas joslu (kuģi pacēla 1369 km augstumā, kas tolaik bija rekords). "Gemini-12" lidojuma laikā astronauti veica manipulāciju sēriju atklātā kosmosā.
Tajā pašā laikā konstruktori gatavojās izmēģināt "starpposma" divpakāpju raķeti "Saturn-1". Savā pirmajā startā, 1961. gada 27. oktobrī tā pēc parametriem pārspēja raķeti "Vostok", ar kuru lidoja padomju kosmonauti. Bija domāts, ka raķete pacels kosmosā pirmo kuģi "Apollo-1", taču 1967. gada 27. janvārī starta kompleksā notika ugunsgrēks, kurā gāja bojā kuģa apkalpe, un daudzus plānus nācās pārskatīt.
1967. gada novembrī sākās milzīgās, trīspakāpju raķetes "Saturn-5" izmēģinājumi. Savā pirmajā lidojumā tā pacēla kosmosā "Apollo-4" apkalpes-dienesta moduli ar Mēness moduļa maketu. 1968. gada janvārī orbītā tika izmēģināts Mēness modulis "Apollo-5", bet aprīlī - bezpilota "Apollo-6". Pēdējais starts gandrīz beidzās ar katastrofu, taču raķete izvilka kuģi, tā nodemonstrējot labu "dzīvīgumu".
1968. gada 11. oktobrī raķete "Saturn-1B" pacēla orbītā kuģa "Apollo-7" apkalpes-dienesta moduli, šoreiz jau pilotējamā variantā - ar apkalpi. Desmit diennaktis astronauti izmēģināja kuģi, veicot sarežģītus manevrus. Teorētiski "Apollo" bija gatavs ekspedīcijai, taču Mēness modulis joprojām bija pārāk "svaigs". Un tad tika izdomāta misija, ko sākumā vispār neplānoja - lidojums apkārt Mēnesim.
1968. gada 21. decembrī kuģis "Apollo-8"bez Mēness moduļa, taču ar apkalpi no trīs astronautiem devās uz kaimiņu debess ķermeni. Lidojums noritēja samērā gludi, taču pirms vēsturiskās nosēšanās bija vajadzīgi vēl divi starti: "Apollo-9" apkalpe trenējās ar kuģa moduļu savienošanu un atvienošanu Zemes orbītā, pēc tam to pašu paveica "Apollo-10" apkalpe, taču jau blakus Mēnesim. 1969. gada 20. jūlijā Nils Ārmstrongs un Edvīns (Bazs) Oldrins izkāpa uz Mēness virsmas, ar ko pasludināja, ka ASV ir līderes kosmiskās telpas apgūšanā.
Pēc tam sekoja jaunas, sekmīgas misijas: "Apollo-12", "Apollo-14", "Apollo-15", "Apollo-16", "Apollo-17". Rezultātā divpadsmit astronauti pabija uz Mēness, veica apkārtnes pētīšanu, uzstādīja zinātnisko aparatūru, savāca grunts paraugus, izmēģināja roverus.
Tikai apkalpei "Apollo-13"nepaveicās: pa ceļam uz Mēnesi uzsprāga tvertne ar šķidro skābekli un NASA speciālistiem nācās papūlēties, lai atgrieztu astronautus uz Zemi.
Pirmā interlūdija. Slēpšanas operācija.
2007. gadā zinātniskais žurnālists Ričards Hoglends kopā ar līdzautoru Maiklu Baru izdeva grāmatu ”Tumšā misija. NASA slepenā vēsture” (Dark Mission: The Secret Histiry of NASA), kas tūlīt kļuva par bestselleru. [Kā jau visi populārās fantastikas darbi – t.p.] Šajā biezajā sējumā Hoglends apkopoja savus pētījumus „slēpšanas operācijas” sakarā – to it kā veic ASV valdības aģentūras, lai slēptu no pasaules sabiedrības kontakta faktu ar attīstītu civilizāciju, kas ir apguvusi Saules sistēmu ilgi pirms cilvēces rašanās. Jaunās teorijas ietvaros „Mēness sazvērestība” ir pašas NASA darbības produkts, ko īpaši provocē Mēness izsēšanās falsifikāciju analfabētiskā apspriešana, lai kvalificēti pētnieki vairītos iesaistīties šajā tēmā, kur viņus varētu nodēvēt par „margināliem”. Savā teorijā Hoglends veikli ir iepinis visu mūsdienu konspiroloģiju, sākot ar Džona F. Kenedija slepkavību līdz „lidojošajiem šķīvīšiem” un Marsa „Sfinksam”. Par vētraino darbošanos „slēpšanas operācijas” atmaskošanā žurnālistam pat iedeva Šnobela (IG-Nobela) prēmiju, ko viņš saņēma 1997. gada oktobrī.