Apollo 11 war die fünfte bemannte Raumfahrtmission des Apollo-Programms und der erste bemannte Raumflug mit einer Mondlandung. Die Mission einschließlich Mondlandung am 20. Juli 1969 verlief erfolgreich. Damit erreichte die US-amerikanische Raumfahrtbehörde NASA das 1961 von US-Präsident John F. Kennedy vorgegebene nationale Ziel, noch vor Ende des Jahrzehnts einen Menschen zum Mond und wieder sicher zurück zur Erde zu bringen.
Die drei Astronauten Neil Armstrong, Edwin „Buzz“ Aldrin und Michael Collins starteten am 16. Juli 1969 mit einer Saturn-V-Rakete von Launch Complex 39A des Kennedy Space Center in Florida und erreichten am 19. Juli die vorgesehene Mondumlaufbahn. Während Collins im Kommandomodul des Raumschiffs Columbia zurückblieb, setzten Armstrong und Aldrin am nächsten Tag mit der Mondlandefähre Eagle auf dem Erdtrabanten auf. Wenige Stunden später betrat Armstrong als erster Mensch den Mond, kurz danach auch Aldrin. Nach einem knapp 22-stündigen Aufenthalt startete die Landefähre wieder von der Mondoberfläche und kehrte zum Kommandoschiff zurück (Mondumlaufbahn-Rendezvous). Nach der Rückkehr zur Erde wasserte die Columbia am 24. Juli rund 25 km vom Bergungsschiff Hornet entfernt im Pazifik. Mit Apollo 11 wurden auch erstmals Gesteinsproben von einem anderen Himmelskörper zur Erde geholt.
Weltweit verfolgten rund 600 Millionen Menschen die Fernsehübertragung der Mondlandung 1969.
In den späten 1950er und frühen 1960er Jahren herrschte zwischen den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion der Kalte Krieg. Am 4. Oktober 1957 startete die Sowjetunion Sputnik 1, den ersten künstlichen Satelliten. Dieser Überraschungserfolg löste in der ganzen Welt Ängste und Fantasien aus. Er zeigte, dass die Sowjetunion in der Lage war, Atomwaffen über interkontinentale Entfernungen zu transportieren, und stellte die militärische, wirtschaftliche und technologische Überlegenheit der USA in Frage. Dies führte zur Sputnik-Krise und löste das Wettrennen im Weltraum aus, bei dem es darum ging, welche Supermacht die überlegenen Fähigkeiten in der Raumfahrt erlangen würde. Präsident Dwight D. Eisenhower reagierte auf die Sputnik-Herausforderung, indem er die NASA gründete und das Projekt Mercury ins Leben rief, mit dem ein Mensch in die Erdumlaufbahn gebracht werden sollte. Doch am 12. April 1961 war der sowjetische Kosmonaut Juri Gagarin der erste Mensch im All und der erste, der die Erde umkreiste. Knapp einen Monat später, am 5. Mai 1961, war Alan Shepard der erste Amerikaner im Weltraum, der eine 15-minütige suborbitale Reise absolvierte. Nachdem er aus dem Atlantik geborgen worden war, erhielt er einen Glückwunschanruf von Eisenhowers Nachfolger John F. Kennedy.
Da die Sowjetunion über Trägerraketen mit höherer Tragfähigkeit verfügte, wählte Kennedy unter den von der NASA vorgestellten Optionen eine Herausforderung, die über die Kapazität der bestehenden Raketengeneration hinausging, so dass die USA und die Sowjetunion von einer gleichberechtigten Position aus starten würden. Eine Mission mit Besatzung zum Mond würde diesem Zweck dienen.
Am 25. Mai 1961 sprach Kennedy vor dem Kongress der Vereinigten Staaten über "dringende nationale Bedürfnisse" und erklärte:
Am 12. September 1962 hielt Kennedy im Football-Stadion der Rice University in Houston, Texas, eine weitere Rede vor etwa 40.000 Zuhörern, die als „We choose to go to the Moon“ bekannt wurde. Eine viel zitierte Passage aus dem Mittelteil der Rede lautet wie folgt:
Trotzdem stieß das geplante Programm auf den Widerstand vieler Amerikaner und wurde von Norbert Wiener, einem Mathematiker am Massachusetts Institute of Technology, als „Schwindel“ bezeichnet. Das Vorhaben, einen Menschen auf dem Mond zu landen, hatte bereits einen Namen: Projekt Apollo. Als Kennedy im Juni 1961 mit Nikita Chruschtschow, dem Ministerpräsidenten der Sowjetunion, zusammentraf, schlug er vor, die Mondlandung zu einem gemeinsamen Projekt zu machen, doch Chruschtschow ging nicht auf das Angebot ein. In einer Rede vor der Generalversammlung der Vereinten Nationen am 20. September 1963 schlug Kennedy erneut eine gemeinsame Expedition zum Mond vor. Die Idee einer gemeinsamen Mondmission wurde nach Kennedys Tod aufgegeben.
Eine frühe und wichtige Entscheidung war die Entscheidung für ein Rendezvous in der Mondumlaufbahn anstelle eines direkten Aufstiegs oder eines Rendezvous in der Erdumlaufbahn. Ein Weltraum-Rendezvous ist ein orbitales Manöver, bei dem zwei Raumfahrzeuge durch den Weltraum navigieren und einander treffen. Im Juli 1962 kündigte NASA-Chef James Webb an, dass das Rendezvous in der Mondumlaufbahn stattfinden würde und dass das Apollo-Raumschiff aus drei Hauptteilen bestehen würde: ein Kommandomodul (CM) mit einer Kabine für die drei Astronauten und dem einzigen Teil, der zur Erde zurückkehrte; ein Servicemodul (SM), das das Kommandomodul mit Antrieb, elektrischer Energie, Sauerstoff und Wasser versorgte; und eine Mondlandefähre (LM) mit zwei Stufen – einer Abstiegsstufe für die Landung auf dem Mond und einer Aufstiegsstufe, um die Astronauten wieder in die Mondumlaufbahn zu bringen. Dank dieser Konstruktion konnte das Raumschiff mit einer einzigen Saturn-V-Rakete gestartet werden, die sich damals in der Entwicklung befand.
Die für Apollo erforderlichen Technologien und Techniken wurden im Rahmen des Projekts Gemini entwickelt. Das Apollo-Projekt wurde durch die Einführung neuer Fortschritte in der elektronischen Halbleitertechnologie durch die NASA ermöglicht, darunter Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) in der Interplanetaren Überwachungsplattform (IMP) und integrierte Siliziumschaltungen (ICs) im Apollo-Lenkungscomputer (AGC).
Das Projekt Apollo wurde durch den Brand von Apollo 1 am 27. Januar 1967, bei dem die Astronauten Gus Grissom, Ed White und Roger B. Chaffee ums Leben kamen, und die anschließende Untersuchung abrupt unterbrochen. Im Oktober 1968 testete Apollo 7 das Kommandomodul in der Erdumlaufbahn, und im Dezember testete Apollo 8 es in der Mondumlaufbahn. Im März 1969 prüfte Apollo 9 die Mondlandefähre in der Erdumlaufbahn auf Herz und Nieren, und im Mai führte Apollo 10 eine "Generalprobe" in der Mondumlaufbahn durch. Im Juli 1969 war alles für Apollo 11 bereit, um den letzten Schritt auf den Mond zu tun.
Die Sowjetunion schien das Weltraumrennen zu gewinnen, indem sie die USA bei den ersten Versuchen schlug, aber ihr früher Vorsprung wurde durch das amerikanische Gemini-Programm und das Versäumnis der Sowjets, die Trägerrakete N1 zu entwickeln, die mit der Saturn V vergleichbar gewesen wäre, wieder eingebüßt. Die Sowjets versuchten, die USA bei der Rückkehr von Mondmaterial zur Erde mit unbemannten Sonden zu schlagen. Am 13. Juli, drei Tage vor dem Start von Apollo 11, startete die Sowjetunion Luna 15, die noch vor Apollo 11 die Mondumlaufbahn erreichte. Während des Abstiegs stürzte Luna 15 aufgrund einer Fehlfunktion in das Mare Crisium, etwa zwei Stunden bevor Armstrong und Aldrin von der Mondoberfläche abhoben, um ihre Heimreise anzutreten. Das Radioteleskop der Nuffield Radio Astronomy Laboratories in England zeichnete während des Abstiegs Übertragungen von Luna 15 auf, die im Juli 2009 anlässlich des 40-jährigen Jubiläums von Apollo 11 veröffentlicht wurden.
Kommandant (CDR) der Apollo-11-Mission war Neil Armstrong. Er war zunächst Kampfpilot der US Navy, bevor er bei der NASA als Testpilot zahlreicher Hochgeschwindigkeits-Flugzeuge wie der X-15 tätig war. Als er 1962 in die 2. NASA-Astronautengruppe aufgenommen wurde, waren er und Elliot See die ersten Zivilisten unter den US-Astronauten. Seinen ersten Weltraumflug absolvierte Armstrong als Kommandant von Gemini 8 im März 1966, bei dem die erste Kopplung zwischen zwei Raumfahrzeugen durchgeführt wurde.
Pilot der Mondlandefähre (LMP) war Edwin „Buzz“ Aldrin, ein Oberst der US Air Force. Er wurde 1963 in die 3. NASA-Astronautengruppe aufgenommen, nachdem er zuvor mit der Air Force am Koreakrieg teilgenommen und 1963 am Massachusetts Institute of Technology eine Promotion zum Problem der Rendezvoustechnik erhalten hatte. Im November 1966 war Aldrin mit Gemini 12 erstmals zu einem Raumflug gestartet, in dessen Verlauf er drei Raumausstiege absolvierte.