Η αποστολή Απόλλων 11 ήταν μέρος τουΠρογράμματος Απόλλων της NASA, που τελικό του στόχο είχε την προσεδάφιση ανθρώπων στη Σελήνη. Ο στόχος αυτός έγινε πραγματικότητα με τη συγκεκριμένη αποστολή, όταν ο Νηλ Άρμστρονγκ έγινε ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε στη Σελήνη στις 21 Ιουλίου 1969.
Η αποστολή εκτοξεύτηκε από τοΔιαστημικό Κέντρο Κένεντι στις 16 Ιουλίου 1969, στις 13:32 UTC με έναν πύραυλο Κρόνος V και τριμελές πλήρωμα αποτελούμενο από τους Νηλ Άρμστρονγκ, Μπαζ Όλντριν και Μάϊκλ Κόλλινς. Λίγο αργότερα μπήκε σε πορεία προς τη Σελήνη και μετά από ένα ταξίδι τριών ημερών τέθηκε σε τροχιά γύρω από το δορυφόρο της Γης. Μετά από μερικές περιφορές γύρω από τη Σελήνη προκειμένου να εντοπιστεί κατάλληλο μέρος για την προσελήνωση, οι Όλντριν και Άρμστρονγκ μπήκαν στη σεληνάκατο Eagle (Αετός) και αποχωρίστηκαν από το όχημα διακυβέρνησης Columbia στο οποίο παρέμεινε ο τρίτος αστροναύτης, Μάικλ Κόλλινς. Η κάθοδος της σεληνακάτου, που
κράτησε περίπου 12 λεπτά, δυσκόλεψε λόγω προβλημάτων στον υπολογιστή του σκάφους, αλλά και όταν διαπιστώθηκε ότι η τοποθεσία που είχε επιλεγεί δεν ήταν αρκετά ομαλή. Έτσι ο Άρμστρονγκ ανέλαβε το χειροκίνητο έλεγχο της πτήσης, επιλέγοντας επί τόπου άλλο σημείο προσελήνωσης. Τελικά ο Αετός προσεληνώθηκε στη Θάλασσα της Ηρεμίας, στις 20:17 UTC της 20ης Ιουλίου. Τα πρώτα λόγια που μεταδόθηκαν από την επιφάνεια της Σελήνης ήταν Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed.
Ακολούθησαν προετοιμασίες για την έξοδο από το σκάφος, που κράτησαν περίπου έξι ώρες. Στις 2:56 UTC της 21ης Ιουλίου, ο Νηλ Άρμστρονγκ έγινε ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε στην επιφάνεια ενός ουράνιου σώματος, λέγοντας τα διάσημα πλέον λόγια That's one small step for (a) man, one giant leap for mankind (Ένα μικρό βήμα για έναν άνθρωπο, ένα γιγαντιαίο άλμα για την ανθρωπότητα), που είχε από πριν προετοιμάσει για την περίσταση. Τα πρώτα βήματα στη Σελήνη μεταδόθηκαν ζωντανά στη Γη, μέσω μιας κάμερας που υπήρχε στο εξωτερικό της σεληνακάτου, και υπολογίζεται ότι τα παρακολούθησαν 500-700 εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο(μεταξύ αυτων και οι
Έλληνες από την νεοσύστατη τότε ΕΡΤ)
Τον Άρμστρονγκ ακολούθησε ο Όλντριν, και οι δυο τους έμειναν στην επιφάνεια της Σελήνης περίπου δυόμισι ώρες, στήνοντας ιστό με την αμερικανική σημαία, παίρνοντας περίπου είκοσι κιλά δειγμάτων εδάφους, βράχων και σκόνης και τοποθετώντας εξοπλισμό για επιστημονικά πειράματα (ένα σεισμογράφο και έναν ανακλαστήρα λέϊζερ για τη μέτρηση της απόστασης της Σελήνης από τη Γη). Μετά από μερικές ώρες ξεκούρασης για τους αστροναύτες, το τμήμα ανόδου της σεληνακάτου άφησε την επιφάνεια της Σελήνης και συναντήθηκε σε τροχιά με το όχημα διακυβέρνησης, στο οποίο πέρασαν οι δύο. Κατόπιν η σεληνάκατος αποσυνδέθηκε (θα παρέμενε σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη για μερικούς μήνες πριν συντριβεί στην επιφάνειά της) και οι τρεις αστροναύτες ξεκίνησαν το τριήμερο ταξίδι της επιστροφής τους. Στην επιφάνεια της Σελήνης, εκτός από την αμερικανική σημαία και τα πειράματα, έμεινε και μια αναμνηστική πλάκα (στο τμήμα καθόδου της σεληνακάτου) με την επιγραφή Here Men From The Planet Earth First Set Foot Upon the Moon, July 1969 A.D. We Came in Peace For All Mankind (Εδώ Άνθρωποι Από Τον Πλανήτη Γη Πάτησαν Πρώτη Φορά στη Σελήνη, Ιούλιος 1969 Μ.Χ. Ήρθαμε εν Ειρήνη Για Όλη την Ανθρωπότητα), μια απεικόνιση της Γης και τις υπογραφές των τριών αστροναυτών και του Αμερικανού προέδρουΡίτσαρντ Νίξον.
Οι αστροναύτες του Απόλλων 11 προσθαλασσώθηκαν στον Ειρηνικό Ωκεανό, κοντά στη νήσο Ουέηκ, στις 24 Ιουλίου 1969. Αμέσως μετά την περισυλλογή τους τοποθετήθηκαν σε καραντίνα επί τρεις εβδομάδες, για το φόβο ύπαρξης τυχόν άγνωστωνμικροβίων που μπορεί να έφεραν από τη Σελήνη στη Γη. Μετά την έξοδό τους τιμήθηκαν σε πολλές πόλεις των ΗΠΑ όσο και σε ξένες χώρες στις οποίες περιόδευσαν. Η επιτυχία του Απόλλων 11 έβαλε τέλος στην κούρσα του διαστήματος ανάμεσα στις δυο υπερδυνάμεις της εποχής: λίγο καιρό μετά την προσεδάφιση των Αμερικανών, οι Σοβιετικοί ουσιαστικά εγκατέλειψαν το δικό τους σεληνιακό πρόγραμμα. Οι Αμερικανοί θα πραγματοποιούσαν άλλες πέντε αποστολές στη Σελήνη μέσα στα επόμενα χρόνια. Η κάψουλα επιστροφής του Απόλλων 11 εκτίθεται σήμερα στο Εθνικό μουσείο αεροναυτικής και διαστήματος στην Ουάσιγκτον.