В начале января 1969 года Дик Слейтон, который формировал в Хьюстоне космические экипажи и назначал на полёты, сказал Нейлу Армстронгу, Эдвину Олдрину и Майклу Коллинзу: «Ваш экипаж мы предложили для полёта на Луну…»
Олдрин светился счастьем, Коллинз кричал, прыгал от радости, Армстронг улыбнулся и промолчал. Позже, отвечая на вопрос, испытывал ли он восторг, когда ему предложили лететь на Луну, Нейл ответил: «Пожалуй, да, но во время подготовки к полёту могли быть любые неожиданности, поэтому я приказал себе не расслабляться».
Все трое имели опыт работы в космосе и выполнили эту работу хорошо. Командиром экипажа был Армстронг, он лучше других овладел техникой.
Накануне старта астронавты выступили на телевизионной пресс-конференции. Армстронг привлёк всеобщее внимание своей странной замкнутостью. Он был прекрасным специалистом и научился парировать выпады репортёров на своём техническом языке.
«Вы возьмёте с собой какой-нибудь талисман?» — спросили у Армстронга.
«Вероятно, если бы мне пришлось выбирать, я предпочёл бы взять побольше топлива», — сказал астронавт.
Понимает ли Армстронг, что его экспедиция на Луну сродни по важности открытию Америки Колумбом? Нет, он отвергает возвышенные порывы, возвышенные помыслы: «Каждый из нас лишь делает своё дело. Только время расставит всё по местам».
К мысу Кеннеди в июле 1969 года было приковано внимание всего мира. Руководство НАСА пригласило на старт космического корабля «Аполлон-11» конгрессменов, дипломатов, промышленников, банкиров, судей, священников. Около миллиона туристов приехали по собственной инициативе. Магазины были открыты всю ночь. У стоек пили аперитив «Старт». На мысе собралось три с половиной тысячи журналистов.
В качестве телекомментатора выступал экс-президент Л. Джонсон. Физик Гарольд Юри, Нобелевский лауреат, читал телелекцию. Астронавт Уолтер Ширра и писатель Артур Кларк вели на телеэкране дискуссию. «Король джаза» Дюк Эллингтон должен был занимать паузы, когда «Аполлон-11» будет уходить за Луну.
Утром 16 июля 1969 года «Аполлон-11» вышел на орбиту. Во время долгого путешествия Армстронг часами не отрывал взгляда от иллюминатора. Совершив полтора витка вокруг планеты, корабль ушёл к Луне. Наконец началась самая важная часть программы. Лунный модуль «Игл» с Армстронгом и Олдрином на борту расстыковался с основным кораблём.
Когда высотомер показал 150 метров над поверхностью Луны, Армстронг взял управление на себя. Он видел: прямо под ними довольно большой, «с футбольное поле», как вспоминал он потом, кратер. Астронавт увёл модуль в сторону, отыскивая глазами ровную площадку внизу. В его распоряжении было около двух минут. Стрелка расхода топлива приближалась к нулю. Это были самые трудные секунды в жизни Нейла Армстронга. Его пульс составлял 156 ударов в минуту. Наконец он увидел подходящую площадку… Горючего оставалось на 49 секунд полёта. Посадка! Это историческое событие произошло 20 июля 1969 года в 20 часов 17 минут и 42 секунды по Гринвичу. Сразу же после прилунения Армстронг передал: «Хьюстон, говорит База Спокойствия. „Игл“ прилунился».
В Центре управления все кричали, обнимались, размахивали флажками. Эндрю Сиа, один из инженеров Центра, воскликнул: «Это просто фантастика! Такое бывает раз в жизни! Это всё равно что быть в команде Колумба!»
21 июля в 2 часа 56 минут 20 секунд (по Гринвичу) Армстронг спустился по лестнице на поверхность Луны. Позднее он говорил, что никаких особенных чувств не было, просто он старался быть предельно осторожным. И вот первый шаг человека отпечатался в чёрной пыли. Потом физик Роберт Джастроу подсчитает, что этот след сохранится в течение миллиона лет. Теперь все ждали, что скажет астронавт?
«Я думал об этом ещё до полёта, — признавался Армстронг. — И главным образом потому, что многие придавали этому такое большое значение. Я немного думал об этом и во время полёта, действительно немного. И лишь после прилунения я решил сказать: „Это небольшой шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества“».
Никто не смог разглядеть, как он сделал этот шаг. Телеизображение на экране было ярким, но удивительно абстрактным. Журналисты всё равно оживились, у них возникло ощущение сопричастности великой тайне. Все слушали в глубоком молчании. Армстронг описывал порошкообразную пыль на поверхности Луны «Я вижу следы своих башмаков, свои шаги на мелком песке». Каждое новое сообщение воспринималось как настоящее чудо. Весь мир напряжённо следил за американскими астронавтами. От прямого телевизионного репортажа тогда отказались только СССР и КНР.