Το πλήρωμα του «Απόλλων 11» αποτελούσαν ο κυβερνήτης Νιλ Αρμστρονγκ, ο Εντουιν Ολντριν και ο Μάικλ Κόλινς. Η εκτόξευση του πυραύλου που μετέφερε το διαστημόπλοιο και τη σεληνάκατο «Αετός» γίνεται στο 16 Ιούλη 1969 στις 9.32 π.μ.
Οι επόμενες τέσσερις μέρες περνούν με εξονυχιστικούς ελέγχους σε όλα τα συστήματα του διαστημοπλοίου και της σεληνακάτου.
Κατά τη διάρκεια της δέκατης περιστροφής τους στην τροχιά της Σελήνης οι Αρμστρονγκ και Ολντριν μετακομίζουν στη σεληνάκατο. Κάνουν δυο ακόμη περιστροφές και κατόπιν πυροδοτούν τους κινητήρες του «Αετού», ο οποίος αποσυνδέεται και αρχίζει την κάθοδο προς τη Σελήνη.
Λίγα δευτερόλεπτα μετά την αποσύνδεση παρουσιάζεται το πρώτο πρόβλημα με την υπερφόρτιση του υπολογιστή, το πρόβλημα αντιμετωπίζεται από τους ειδικούς της ΝΑΣΑ στο κέντρο ελέγχου στο Χιούστον. Ομως τα προβλήματα συνεχίζονται, καθώς ο Αρμστρονγκ διαπιστώνει λίγο πριν την προσσελήνωση, σε ύψος 60 μέτρων από την επιφάνεια του δορυφόρου, ότι η σεληνάκατος οδηγείται σε ένα σημείο γεμάτο βράχους. Αυτό που φοβούνται όλοι είναι μήπως κάποιο χτύπημα, ή κάποια λανθασμένη θέση της σεληνακάτου θα εμποδίσει μετά την αποκόλλησή της. Ο Αρμστρονγκ αναλαμβάνει να οδηγήσει ο ίδιος το σκάφος σε ομαλό έδαφος. Πρέπει, όμως, να κάνει γρήγορα γιατί δεν επαρκούν τα καύσιμα. Τριάντα δευτερόλεπτα πριν τελειώσουν τα καύσιμα ακούγεται στο Χιούστον η φωνή του Αρμστρονγκ: «Χιούστον, Βάση Ηρεμία, ο "Αετός" έχει προσεδαφιστεί». Η ώρα ήταν 16.17 της 20ής Ιούλη 1969. Περίπου έξι ώρες αργότερα ο Ο Αρμστρονγκ κάνει το πρώτο του βήμα στη Σελήνη.
Στο σημείο της προσσελήνωσης οι δυο Αμερικανοί αστροναύτες αφήνουν μια πλακέτα με τα στοιχεία της επιχείρησης, την αμερικανική σημαία, μια άλλη πλακέτα με τα μηνύματα από 72 αρχηγούς κρατών. Προκαλούν, όμως, την παγκόσμια συγκίνηση όταν αφήνουν ένα κουτί στο οποίο βρίσκονται τα παράσημα των αστροναυτών, Αμερικανών και Σοβιετικών, που έχασαν τη ζωή τους στην προσπάθεια κατάκτησης του διαστήματος, όπως και το παράσημο του Γιούρι Γκαγκάριν, του πρώτου αστροναύτη ο οποίος είχε σκοτωθεί σε δυστύχημα ένα χρόνο πριν.