3h15 du matin : L'équipage d'Apollo 11, constitué de Neil A. Armstrong, commandant, Michael Collins, pilote du module de commande et Edward. E. Aldrin, pilote du module lunaire Eagle, est réveillé. Les trois astronautes prennent ensuite un petit déjeuner constitué de jus d'orange, de steaks, d'oeufs brouillés, de toasts et de café.

4h35mn : Les trois astronautes revêtent leur scaphandre.

5h28mn : Départ pour le pas de tir. Les pleins des réservoirs des trois étages de Saturn V ont été faits avec 2722 tonnes de kérosène, d'oxygène et d'hydrogène liquides. 56 wagons-citernes ont été nécessaires. A ce stade, bien que peu probable, un accident, voire une catastrophe, est possible. Le pouvoir énergétique de ces ergols est tel que si par malheur Saturn V explosait, le pas de tir serait rasé. Les spécialistes ont estimé que l'explosion équivaudrait à celle d'une bombe de 500 tonnes de TNT !

5h45mn : Neil Armstrong pénètre dans le module de commande assisté de six techniciens. Cinq minutes plus tard, c'est le tour de Collins puis d'Aldrin qui s'installe sur le siège central.

7h32mn : La porte de la capsule Apollo est fermée. La pressurisation de celle-ci commence. A 5,6 kilomètres de là, près du VAB, les 463 personnes chargées des opérations de lancement sont à leur poste à l'intérieur du Centre de Contrôle du Lancement. Dans ce lieu, se trouvent aussi Rocco Petrone, le directeur des opérations de lancement, le Dr. Debus, directeur du Kennedy Space Center, le Dr. Hans Grune, directeur des opérations relatives à Saturn V au Kennedy Space Center, le Dr. George M. Low, responsable du programme Apollo au Johnson Space Center de Houston. Il y a aussi les hauts responsables de la NASA : le Dr. Thomas O. Paine, son administrateur, le Dr. George E. Mueller, adjoint de Paine, le lieutenant général Samuel Phillips, le chef du programme Apollo et le Dr. Wernher von Braun, concepteur de Saturn V et patron du Marshall Space Flight Center. Est également présent Herman Oberth, le dernier pionnier de l'astronautique encore vivant.
Quelques mois plus tard, Armstrong évoquant ce moment, dira : "Alors que nous étions dans l'ascenseur qui nous amenait en haut de Saturn V au matin du 16 juillet 1969, nous savions que des centaines de milliers d'Américains avaient fait leurs meilleurs efforts pour nous donner cette chance. Maintenant, il était temps pour nous de faire de notre mieux".
A l'extérieur, le temps est superbe et la chaleur enveloppe déjà Cap Canaveral et la Floride. Un léger vent souffle du sud-est et pousse les quelques rares nuages qui osent s'aventurer au-dessus de ce lieu dont l'histoire va s'emparer. A quelques dizaines de mètres du VAB, des gradins ont été installés. 5000 invités attendent avec impatience. Il y a là l'ancien président Johnson, le vice-président actuel, Spiro T. Agnew, 206 congressmen, 56 ambassadeurs, 40 maires et bien d'autres personnalités. Il y a également 3493 journalistes représentant 56 nations dont trois communistes. Plus loin, sur les plages et les routes avoisinantes, près d'un million de personnes sont aussi présentes afin d'assister au décollage historique. Et puis derrière ces privilégiés, il y a 25 millions de téléspectateurs américains et plusieurs centaines de millions d'autres répartis dans 33 pays.

8h27mn : Le bras de la tour qui donne accès au module de commande est rétracté.

8h28mn : Le feu vert pour le lancement est donné.

8h32mn : Apollo 11 décolle dans un fracas considérable. La terre tremble faisant s'effondrer le toit du centre de presse. Les applaudissements crépitent, un torrent de feu s'échappe des cinq moteurs F1 du premier étage. Malgré ses 3500 tonnes de poussée, Saturn V s'élève doucement, lourdement. Laborieusement, elle atteint l'altitude de 500 mètres et la queue des flammes qui s'échappe de ses entrailles lèche encore le sol. Mais irrésistiblement, elle s'élève. Dès lors, les événements se succèdent avec une grande ponctualité

H + 2mn42s : fin de combustion du premier étage

H + 9mn08s : fin de combustion du deuxième étage

H + 11mn50s : injection en orbite terrestre à 192 km d'altitude, la vitesse est environ 26000 km/h

H + 2h44mn16 s : après une orbite et demie, rallumage du troisième étage, les 45702 kg de l'ensemble troisième étage-véhicule Apollo qui se trouve au dessus de l'Australie sont injectés sur trajectoire Terre-Lune. La vitesse atteint 38600 km/h

H + 3h17mn05 s : le troisième étage est largué

H + 3h24mn03 s : après une manoeuvre de retournement, le véhicule Apollo vient s'amarrer au module lunaire. Les trois modules assemblés sont en route vers la Lune.