Das Apollo-Sojus-Test-Projekt (ASTP) war die erste US-amerikanisch-sowjetische Kooperation in der Weltraumfahrt. Ein Apollo- und ein Sojus-Raumschiff koppelten am 17. Juli 1975 in der Erdumlaufbahn aneinander an, so dass die Raumfahrer von einem Raumschiff ins andere umsteigen konnten. Die Mission stellte eine Zäsur in den bis dahin streng getrennten und im Wettbewerb stehenden Weltraumprogrammen der Supermächte dar. Die Raketentechnik war eine maßgebliche Basis des Wettrüstens geworden, und so war die friedliche Zusammenarbeit im Weltraum ein politischer Publizitätserfolg und ein pazifistisches Signal. Der am 19. Juli 1977 entdeckte Asteroid des äußeren Hauptgürtels (2228) Soyuz-Apollo wurde nach dem Projekt benannt.
Das sowjetische Raumschiff Sojus 19 wurde mit einer Sojus-U-Rakete gestartet. An Bord waren Kommandant Alexei Leonow, der mit Woschod 2 bereits Weltraumerfahrung hatte und dabei den ersten Außenbordeinsatz unternommen hatte, und Flugingenieur Waleri Kubassow, der mit Sojus 6 im All gewesen war.
Als Ersatzmannschaft standen Anatoli Filiptschenko und Nikolai Rukawischnikow bereit. Sieben Monate zuvor hatten sie mit Sojus 16 einen Testflug in der gleichen Konfiguration wie Sojus 19 geflogen.
Die Unterstützungsmannschaft bestand aus Boris Andrejew, Wladimir Dschanibekow, Alexander Iwantschenkow und Juri Romanenko. Alle vier gehörten bereits bei Sojus 16 der Ersatz- oder Unterstützungsmannschaft an.
Da mit Apollo 17 die letzte Mission zum Mond geflogen wurde, findet sich für das Raumschiff der Apollo-Sojus-Mission gelegentlich die von der NASA offiziell nie vergebene Bezeichnung Apollo 18.
Im Gegensatz zu den meisten anderen Apollo-Missionen hatte das Raumschiff (Seriennummer CSM-111) kein eigenes Rufzeichen. Ursprünglich war dieses Raumschiff für Apollo 15 vorgesehen. Nach der Kürzung des Mondlandeprogramms vergab man im Juli 1971 diese Mission an das für J-Missionen (u. a. Mitführen des Mondrovers) erweiterte Raumschiff CSM-112. Das Exemplar CSM-111 wurde zurückgestellt, bis sich mit dem Apollo-Sojus-Flug eine Mission fand, die dafür geeignet war.
Als Träger diente eine Saturn IB mit der Seriennummer SA-210. Der Start erfolgte von der modifizierten (und durch einen Aufsatz erhöhten) Startplattform LC-39B.
An Bord waren Kommandant Thomas Stafford, der Pilot Vance Brand und der Dockingmodul-Pilot Deke Slayton.
Stafford war zuvor bereits mit Gemini 6, Gemini 9 und Apollo 10 im All. Mit seinem vierten Raumflug zog er nun mit Jim Lovell, John Young und Pete Conrad gleich, die diese Marke bereits früher erreicht hatten.
Brand hatte während des gesamten Apollo-Programms Unterstützungsaufgaben übernommen, so hatte er an einem einwöchigen Dauertest im Apollo-Raumschiff teilgenommen. Zuletzt war er Reservekommandant für die Skylab-Raumstation.
Slayton war bereits Mitglied der ersten Auswahlgruppe der NASA, den Mercury Seven, verlor aber durch Herzrhythmusstörungen kurz vor seinem für 1962 vorgesehenen Raumflug seinen Flugstatus, so dass er nicht wie vorgesehen mit einem Mercury-Raumschiff starten konnte. Er war zwischen 1962 und 1974 als Leiter des Astronautenbüros für die Nominierung der Apollo-Besatzungen verantwortlich. Als er im Jahre 1972 seine Flugtauglichkeit wiedererlangte, nominierte er sich für den letzten Apollo-Flug zunächst selbst als Kommandanten mit Jack Swigert als Piloten und Vance Brand als Piloten des Dockingmoduls. Innerhalb der NASA war dies jedoch nicht durchsetzbar. Er erhielt eine Nominierung als Pilot des Dockingmoduls und kam so als letzter Astronaut der Mercury Seven doch noch zu seinem Raumflug.
Die Ersatzmannschaft bestand aus Alan Bean, Ron Evans und Jack Lousma. Bean und Lousma hatten zuvor im Rahmen der Skylab-3-Mission 59 Tage im Erdorbit verbracht. Evans war als Pilot der Kommandokapsel mit Apollo 17 am Mond. Da die NASA nach diesem Flug eine Pause in der bemannten Raumfahrt einlegen musste, wurden für die Ersatzmannschaft erfahrene Astronauten ausgewählt, die wenig zusätzliche Ausbildung benötigten.
Die Unterstützungsmannschaft bestand aus vier Astronauten, die 1969 von der US-Luftwaffe übernommen worden waren: Karol Bobko, Robert Crippen, Robert Overmyer und Richard Truly. Diese vier arbeiteten seitens der NASA auch als Verbindungssprecher (Capcoms), Overmyer von Moskau aus.
Zwischen der offiziellen Nominierung der Mannschaft Anfang 1973 und dem Start im Juli 1975 lagen knapp zweieinhalb Jahre, das war mit Abstand die längste Vorbereitungszeit einer Apollo-Besatzung.
Da das amerikanische und sowjetische Kopplungssystem nicht zueinander passten und die Raumschiffe unterschiedliche Kabinenatmosphären an Bord hatten, konnten Apollo und Sojus nicht direkt koppeln. Beide Seiten benutzten Systeme, bei denen je einem Raumfahrzeug die aktive und bei dem anderen die passive Seite des Kopplungsvorganges schon konstruktiv fest zugewiesen war. Für diesen Einsatz wurde ein Universal-Kopplungssystem entwickelt, bei dem jede der beiden Seiten sowohl die aktive als auch die passive Rolle übernehmen konnte. Die Zentrierung beim Andocken wurde nicht mehr durch einen Andockdorn auf der aktiven und einen dazu passenden Trichter auf der passiven Seite, sondern durch je drei schrägstehende Metallplatten, die zwischen die des Gegenstücks griffen, gewährleistet. Während dieser Universalkopplungsstutzen an der Sojus-Orbitalsektion direkt einbaubar war, war die Modifizierung der Apollo-Kommandoeinheit deutlich aufwändiger. Um die Kommandoeinheit beim letzten geplanten Einsatz nicht völlig umkonstruieren zu müssen, ließ die NASA einen Kopplungsadapter mit dem bisherigen Mondfähren-Kopplungsstutzen auf einer und dem Universalkopplungsstutzen auf der anderen Seite entwickeln. Dieser Adapter fungierte gleichzeitig als Luftschleuse für den Übergang von einer Kabinenatmosphäre auf die andere. Während des Starts war das ASTP-Kopplungsmodul mit einem Durchmesser von 1,40 m und einer Länge von 3,15 m in der Oberstufe der Saturn IB-Rakete verstaut. In der Erdumlaufbahn zog die Apollo dann den Adapter wie die Mondfähre bei den vorangegangenen Mondmissionen aus der Verkleidung. Der Dockingadapter befand sich damit an der Spitze der Apollo-Kommandokapsel.
Als Atmosphäre an Bord der Apollo wurde reiner Sauerstoff mit einem Druck von 34 % der Erdatmosphäre verwendet. An Bord der Sojus wurde dagegen normale Luft (Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch) unter normalem Druck geatmet. Der übliche Druck von 100 % der Erdatmosphäre wurde für diese Mission auf 68 % bei einem erhöhten Sauerstoffanteil reduziert, damit sich beim Umsteigen von einem Raumschiff in das andere die Atmung leichter anpassen konnte. Damit verringerte sich die zu Anfang mit zwei Stunden veranschlagte Umstiegszeit auf nur noch eine Stunde.
Die sowjetische Sojus 19 startete am 15. Juli 1975 vom Kosmodrom Baikonur. Es war der erste sowjetische Raketenstart, der international live im Fernsehen übertragen wurde.
Genau siebeneinhalb Stunden später startete in Cape Canaveral das Apollo-Raumschiff. Da sich zu dieser Zeit zwei weitere Kosmonauten an Bord der sowjetischen Raumstation Saljut 4 befanden, waren damit sieben Raumfahrer gleichzeitig im All.