Космический корабль «Аполлон-8» находился теперь на орбите, на высоте 110 км над лунной поверхностью. Включение ракетного двигателя вызвало страстное желание вернуться домой. Уже двигатель служебной ракетной системы — к облегчению службы управления — заработал по расписанию и без огрехов. Опасения, что «Аполлон-8» мог бы попасть на опасную орбиту или даже разбиться на Луне, оказались напрасными, и теперь можно было ликовать. Поскольку успешный выход на лунную орбиту пришелся на канун Рождества, это совпадение привело к одному из наиболее замечательных эпизодов в программе «Аполлон» — эпизоду, свидетелями которого станут миллионы телезрителей на Земле. Телевизионная трансляция была уже назначена на 24 декабря. Экипаж подготовился к передаче, глядя на необычное зрелище — Земля всходила над Луной. Телепередача началась с описания Борманом событий этого дня и выполненных экипажем многочисленных задач. Затем он описал пустынность Луны. К нему присоединился Лавелл и рассказал о том, как они пролетали над «огромным оазисом». Андерс перечислил прохождение «Аполлона-8» над такими лунными территориями, как Море Кризисов, Море Плодородия, Озеро Сновидений и, наконец, Море Спокойствия. Затем члены экипажа прочитали отрывки из истории сотворения мира в Книге Бытия. После этого Борман закончил программу: «И от команды „Аполлона-8“ мы прощаемся, спокойной ночи, счастливого Рождества и благослови вас всех Бог, всех вас на нашей доброй Земле».
Предрождественский телерепортаж превратился в продолжительный сеанс связи с «Аполлоном-8», а фотографии, сделанные во время полета, стали постоянным напоминанием о первом полете человека к Луне. Эти фотоснимки, сделанные экипажем, давали новое представление не просто о Луне, главном объекте для фотографа, но и о самой Земле. Главным визуальным открытием стал незапланированный «восход Земли». Потрясающий вид Земли предстал перед «Аполлоном-8» на четвертом витке, когда корабль проходил над обратной стороной Луны. Когда Андерс посмотрел в окно, он неожиданно воскликнул: «О, мой Бог! Посмотрите на эту картину». «Что там?» Простой ответ Андерса выразил чувства, которые он испытал в этот ни с чем не сравнимый момент: «Земля восходит. О, это прекрасно». И из окна космического корабля, пока он летел над бесцветным серым лунным ландшафтом, люди впервые наблюдали за «восходом Земли». Огромный контраст между застывшим бесплодным однообразием Луны и Землей был всем очевиден. Бело-голубой глобус, возникший над лунным горизонтом, имел живые и глубокие тона, которые казались еще более яркими на фоне черной бесконечности космоса. Символические фотографии Андерса были признаны одними из самых значительных в истории и заставили человечество ощутить уникальную хрупкость нашей планеты. Позже Андерс вспоминал о чувствах, которые охватили его, когда он смотрел на свой дом из бескрайнего «далека» космоса. Люди преодолели огромное расстояние, чтобы исследовать Луну, думал он, а то, что мы в действительности открыли, оказалось новой точкой зрения на Землю.
Возвращение «Аполлона-8» домой началось с напряженного выхода на околоземную орбиту. Важнейший маневр зависел от одного двигателя и одного включения; отказ двигателя означал бы, что корабль обречен застрять на лунной орбите с ограниченным запасом кислорода и воды, то есть — верную гибель экипажа. К огромному облегчению Центра управления и бесчисленных наблюдателей на Земле, этот переход прошел успешно, и космический корабль «Аполлон-8» направил экипаж домой. Путешествие назад на Землю продолжалось три долгих дня, напоминая об огромном расстоянии, которое прошел корабль. «Аполлон-8» на огромной скорости вошел в плотные слои атмосферы Земли точно под необходимым углом. Как только он преодолел этот барьер, испытав колоссальное давление и температуру, вовремя сработала система парашютов, обеспечив безопасное приводнение. «Аполлон-8» совершил самый ошеломляющий и беспрецедентный космический полет века.
С успехом «Аполлона-8» масштабная задача испытания сложных лунных модулей выдвинулась на первый план, став следующей важнейшей целью. Усовершенствование лунных модулей стало последним барьером, преодолев который, можно было пытаться произвести посадку на Луну. С учетом сложности лунных модулей, два полета «Аполлона» были отложены для проведения исчерпывающих испытаний. При каждом будущем полете к Луне лунный модуль будет раскрываться из своего переходного отсека третьей ступени и затем стыковаться с командным модулем. Отсюда экипаж войдет в лунный модуль и затем совершит снижение с включенным двигателем на лунную поверхность. «Аполлон-9» предоставил первую возможность испытать системы лунного модуля — на околоземной орбите, где будет отрабатываться и оттачиваться передовая технология сближения. Затем последовал «Аполлон-10»: генеральная репетиция, во время которой лунный модуль с двумя астронавтами приблизился к Луне на 15 км. Так как оба испытания прошли успешно, посадка на Луну была запланирована на июль 1969 года. Огромная сложность обоих полетов не давала полной уверенности в успехе.
«Аполлон-9» был запущен на околоземную орбиту 3 марта 1969 года. Полет должен был длиться 10 дней. Командиром полета стал Джим Макдивит. Он получил это назначение, имея значительный опыт: был летчиком ВВС в Корее и членом экипажа «Джемини-4». Вместе с ним летели Дэвид Скотт, бывший летчик-испытатель ВВС и участник полета на «Джемини-8», и Рассел Швейкарт, также бывший летчик-истребитель ВВС и бывший ученый-исследователь Массачусетского технологического института. Оказавшись на околоземной орбите на высоте 190 км над Землей, экипаж «Аполлон-9» приступил к сложной задаче развертывания лунного модуля и его стыковки с командным модулем. Во время запуска лунный модуль находился в переходном отсеке третьей ступени. Первый шаг заключался в том, чтобы отделить командный и служебный модули, до этого состыкованные вместе, от третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн-5» и затем отойти на несколько метров для выполнения разворота на 180°. Задачей следующего шага было раскрыть четыре конических, похожих на двери гаража, лепестка переходного отсека, которые отделялись и уплывали в космос. Внутри находился лунный модуль, готовый к выходу и стыковке. Скотт расположил командный и служебный модули нос к носу к лунному модулю и сдвинул их вместе, при этом стыковочный штырь командно-служебного модуля, расположенный в носовой части, точно вошел в стыковочный порт на крыше лунного модуля. Автоматические защелки стыковочного устройства сцепили корабли вместе. Затем надо было извлечь лунный модуль из его гаража. Как только туннель между двумя модулями стал прочным и безопасным, весь космический корабль «Аполлон» был выведен из третьей ступени «Сатурна». Затем для возвращения назад Скотт использовал возвратный ракетный двигатель малой тяги командно-служебного модуля.
Во время десятидневного полета экипажу удалось испытать командно-служебный модуль, который они назвали «круглый леденец», и лунный модуль, названный «паук». Это был полет, о котором летчики-испытатели давно мечтали: они произвели расстыковку космического корабля, когда в командно-служебном модуле находился Скотт, а в лунном модуле — Макдивид и Швейкарт. Эти два астронавта испытывали «паука» в течение шести часов, отважившись удалиться от командного модуля более чем на 160 км, прежде чем включить свой двигатель, чтобы вернуться назад и присоединиться к Скотту. Расстыковка потребовала четкого использования техники орбитального сближения, тщательно отработанной во время полетов «Джемини». Это было важной подготовкой к тому дню, когда командный и лунный модули снова должны будут найти друг друга и соединиться над поверхностью Луны.
«Аполлон-10» поднимется следующим по программе испытания лунных модулей. Восьмидневный полет к Луне начнется 18 мая 1969 года. Как только «Аполлон-10» выйдет на лунную орбиту, его экипаж предпримет один из самых впечатляющих и опасных экспериментов в дальнем космосе — снижение лунного модуля с включенным тормозным двигателем с двумя астронавтами на борту до высоты 15 км над поверхностью Луны, используя полностью действующий лунный модуль. Экипаж состоял из командира корабля Тома Стаффорда, который вместе с Джином Сернаном, находился в лунном модуле, и Джона Янга, остававшегося в командном модуле. Члены экипажа были талантливыми и опытными, каждый совершил в прошлом не менее пяти полетов на «Джемини». Выбор трех ветеранов, без сомнения, отражал собственное убеждение экипажа в том, что путешествие будет более трудным, чем все предыдущие полеты вместе взятые. Как и летавший до них «Аполлон-8», космический корабль Стаффорда и его экипажа вышел на заданную лунную орбиту, но на этот раз со значительным отличием. Они везли с собой на Луну лунный модуль, прозванный «Снупи», соединенный с командным модулем, который они назвали «Чарли Браун».
