太空競賽，爲了爭奪航天實力的最高地位而展開的競賽，參與國美國和前蘇聯，時間1957年到1975年，性質是主要以政治目的爲主。
早期火箭發展
第二次世界大戰中的德國
沃納·馮·布勞恩(1912-1977)，他是納粹德國時期火箭項目的技術總監，在20世紀50年代和60年代時，成爲了美國的首席火箭工程師。
太空競賽可追溯到德國，開始於19世紀30年代並持續到第二次世界大戰中納粹德國研發並建立操作性彈道導彈。太空競賽開始於20世紀30年代早期，結束於魏瑪共和國後期。在這一時期，德國航天工程師嘗試液態燃料火箭，其目的是有朝一日可以到達更高的地方，飛行更遠的距離。 德國陸軍彈導和彈藥分支的領導，中校卡爾·埃米爾貝克爾聚集了一支祕密工程師小組，包括瓦爾特·多恩伯格和利奧·詹森，以此來想出用火箭當做遠程火炮的方法，以此來應付凡爾賽條約關於研發遠程大炮的禁令。 沃納·馮·布勞恩是名年輕的工程學奇才，被貝克爾和多恩貝格爾僱傭後，1932年加入他們在西部 庫莫斯多夫 ( 英語 ： Kummersdorf ) 的祕密軍隊計劃。 馮·布勞恩曾夢想用火箭來征服外層空間，最初並未在導彈技術中看到軍事價值。
在第二次世界大戰中，多恩貝格爾上將是軍隊火箭項目的軍事首領，詹森成爲了佩內明德火箭中心的指揮官，馮·布萊恩是彈道導彈項目的技術總監， 他們帶領團隊建造了組合件A-4火箭，在1942年和1943年進行試飛計劃，成爲進入外層空間的首個運載工具。 到1943年，德國開始大量生產A-4火箭作爲“復仇兵器2”，更普遍被稱爲，V-2火箭。該彈道導彈射程可達320千米(200英里)，攜帶1,130千克(2,490英磅)重的彈頭，時速爲4000千米。 其超聲波速度之快，意味着並無防禦措施，雷達探測也並不能提供任何警告。 德國應用該武器轟炸英格蘭南部，並從1944年開始轟炸被盟軍解放的部分西歐地區，直到1945年結束。 戰爭結束後，V-2火箭成爲早期美國和蘇維埃火箭設計的基礎。
戰爭結束後，美國，英國和蘇聯的科學情報團隊競相逮捕德國火箭工程師，包括德國火箭及火箭的設計圖。 同盟國的每個成員都獲得了德國火箭團隊的一部分份額，但是由於“迴紋針行動”，美國成爲最大的受益者。它僱傭了馮•布萊恩和他絕大部分的工程團隊，後又協助美國開發導彈和太空探測項目。美國還獲得了很多完整版V2火箭。
火箭隊組合聯盟
德國火箭中心佩內明德坐落在德國東部地區，是蘇聯佔有區，應斯大林的要求，蘇聯將它最好的火箭工程師派到該地區，“打撈”剩餘的裝備，決定是否對未來武器系統有幫助 。蘇聯火箭工程師由謝爾蓋·科羅廖夫帶領 。他曾參與太空俱樂部並在20世紀30年代參與蘇聯火箭設計，但是在斯大林大清洗時期被逮捕，在西伯利亞被關押了六年 。戰爭結束後，他成爲蘇維埃社會主義共和國聯盟的首席火箭和宇宙飛船工程師，本質上是馮·布勞恩在蘇聯的複製品 。在冷戰時期，他的身份是國家機密，對外只是宣稱“首席設計師” 。在西方，他的名字被官方透露還是到1966他逝世的時候 。
大約一年之後，在佩內明德附近地區，蘇聯政府將俘獲的絕大多數德國火箭專家轉移到謝利格爾湖上的Gorodomlya島，距離墨西哥西北部有240千米(150英里) 。他們不被允許參加蘇聯導彈設計過程，而是充當諮詢顧問的角色，以解決工程師遇到的問題 。他們協助以下領域：蘇聯版本的A-4建造，從事A-4組織架構，研究提高A-4的主發動機，開發100噸重的發動機，協助佈局工廠生產車間，用德國部件組裝火箭的準備工作 。在他們尤其是赫爾穆特小組的幫助下，科羅廖夫反向破解了A-4，1948年建造了自己版本的火箭 R-1 ( 英語 ： R-1_(missile) ) 。後來他開發了自己的獨特設計風格，儘管很多設計受1949年Groettrup小組設計的G4-R10 影響 。終於到1951年到1953年，德國人被遣送回國 。
美國專家羅伯特·戈達德從1914年開始致力於開發固態燃料火箭，並向美國通信兵團演示了光戰場火箭，但是僅僅五天後，第一次世界大戰停戰協議就簽署了。1921年他又開始開發液態火箭，儘管他並不爲公衆所熟知 ，也沒有得到二戰後美國政府的資助，作爲國家火箭研發的一部分。馮·布勞恩受到戈達德的啓發，以至於當他的美國程序員向他彙報工作時，迷惑地問他們：“爲什麼不直接問戈達德博士?”
馮·布勞恩和他的團隊在1945年被遣送到美軍白沙導彈靶場，該地坐落於新墨西哥州 。他們着手組裝俘獲的V2系列火箭，開始進行發射項目並指導美國工程師進行操作 。1949年這些試驗使首個火箭帶回了外層空間的圖片，並誕生了WAC Corporal-V2結合的首個兩級火箭 。1950年德國火箭團隊從布利斯要塞轉移到軍隊新的 紅石兵工廠 ( 英語 ： Redstone Arsenal ) ，位於阿拉巴馬州的亨茨維爾 。在這裏，馮·布勞恩和他的團隊將開發軍隊首個可操作的中程彈道導彈—PGM-11紅石導彈，之後的改良版本既可發射美國首個衛星，還可完成首個水星駕駛太空任務 。它成爲了木星和 土星火箭家族 ( 英語 ： Saturn (rocket family) ) 的基礎 。
冷戰導彈競賽
第二次世界大戰結束後不久，冷戰在先前同盟國成員，蘇聯和美國之間展開，涉及持續不斷的政治衝突，軍事緊張，傀儡戰爭，經濟競賽，主要是在蘇聯及其衛星國(通常指東方集團)和西方世界，特別是美國之間展開。 儘管首要的軍事參與力量從不直接衝突，但是通過軍事聯盟，戰略傳統力量部署，對弱小國家的廣泛援助，傀儡戰爭，間諜活動，宣傳煽動，核軍備競賽以及經濟技術競爭，例如太空競賽等形式來表現。
從1949年9月開始，伴隨美國喪失原子彈壟斷地位，美國就面臨着新的不確定因素 。美國情報局發現蘇聯第一顆原子彈爆炸，結果可能會使未來美國面臨核戰爭，城市可能首次遭到毀滅 。考慮到新的危機，美國加入了和蘇聯的軍備競賽，包括開發氫彈和洲際戰略轟炸機，可遞送核武器的洲際彈道導彈 。美國對蘇聯原子彈和氫彈試驗的因對措施包括維繫一支 龐大的空軍 ( 英語 ： Strategic Air Command ) ，該空軍受美國空軍指揮部的控制 。美國空軍指揮部緊挨蘇聯領空(西歐和土耳其)僱傭洲際戰略轟炸機和中程轟炸機，可傳遞核負載 。
同時，蘇聯也害怕遭到侵襲。二戰中，1941年蘇聯遭到納粹德國入侵，至少2700萬人受傷。蘇聯對先前有結盟關係的美國很是擔憂，直到1949年末，美國一直都是原子武器的唯一持有人。在二戰中，美國已經應用了這些可操作性的武器，並且可能再次用它來對抗蘇聯，將蘇聯的城市和軍事中心夷爲平地。 由於美國的空軍力量要比蘇聯的空軍力量強大很多，並且在蘇聯領域附近持有先進的空軍基地，1947年斯大林察覺到美國對蘇聯的威脅，下令研發洲際彈道導彈與其抗衡 。
蘇聯R-7洲際彈道導彈及其衍生運載火箭斯普特尼克、東方、上升、聯盟號
1953年科羅廖夫接到命令研發R-7彈道導彈火箭，該火箭源於德國設計並在此基礎上進行發展，儘管其中一些部件(特別是助推器)依然類似於德國的G-4，但這款新火箭合併階段設計，採用新的控制系統，應用新的燃料。1957年8月21日，該火箭試驗成功，緊接着9月成爲世界上首個完全操做洲際彈道導彈。 後來該火箭用於向太空發射首個人造衛星，並且其衍生火箭能夠發射所有蘇聯宇宙飛船。
美國火箭項目衆多，根據海陸空三軍的不同分支來劃分項目，這意味着每支軍隊都開發自己的洲際彈道導彈項目。美國空軍在1945年開始MX-774洲際彈道導彈。 然而該火箭所獲資金被取消，只有三個部分成功的火箭發射在1947年得以執行。 1950年，在阿拉巴馬州的亨茨維爾，德國航空工程師沃納·馮·布勞恩在美國空軍的監督下於卡納維拉角地帶開始了對PGM-11紅石火箭的測試和研發。 1951年，空軍開始了被稱爲MX-1593的新的洲際彈道導彈項目，並在1955年該項目獲得最優資金。 MX-1593進展成Atlas-A，1957年6月11號的首次發射使其成爲美國在洲際彈道導彈上的首次成功。 它的更新版本Atlas-D火箭後來充當運營核洲際彈道導彈的作用，用來作爲水星計劃的軌道運載火箭和遠程控制的雙子座計劃。
伴隨着冷戰作爲美國和蘇聯意識形態競爭轉變的發動機，在19世紀50年代晚期，美國一系列太空政策開始成形 。科羅廖夫也從這次競賽中汲取很多靈感，成功完成了許多先例，阻止美國取得勝利的可能性 。
太空競賽開始
更多資料：蘇聯太空計劃和美國太空政策
首個人造衛星
1955年，隨着美國和蘇聯都建造了可以用來發射物體到太空的彈道導彈，太空競賽拉開了帷幕 。僅僅相隔四天，兩國各自發表公報稱到1957年或1958年將發射人造地球衛星 。在1955年7月29日，艾森豪威爾總統的新聞發言人詹姆斯·哈格蒂宣佈在1957年7月1日和1958年12月31日之間，美國計劃發射“環繞地球的小衛星”，以此作爲對國際地球觀測年的貢獻 。四天後，在哥本哈根召開的國際航空聯合會第六次大會中，科學家 李奧尼德·賽德伍 ( 英語 ： Leonid I. Sedov ) 在蘇聯大使館向國際記者發言，他宣稱蘇聯在不久的將來也計劃發射衛星的打算 。1955年8月30日，科羅廖夫成功在蘇聯科學院創立了一個委員會，目的是在進入地球軌道進程中打敗美國，實際上這是太空競賽開始的日期 。至此蘇聯部長會議開始執行一項政策，即有關蘇聯太空計劃的進展信息作爲國家機密不對外公開。
起初，艾森豪威爾曾擔心衛星飛行經過一個國家超過100千米(62英里)高時，可能會被認爲是侵犯國家領空 。他擔憂蘇聯會指控美國非法飛越領空，因此自己花錢爲蘇聯製造政治性勝利 。艾森豪威爾和他的顧問認爲一個國家的領空主權不應擴展到外層空間，並且在1957年至1958年國際地球物理年的開展中，使這一原則在國際法中得以確立 。艾森豪威爾還擔心他可能會引起國際事件，如果把軍事導彈作爲發射器的話，可能被人稱爲“戰爭販子”。因此，他選定美國海軍研究實驗室的 先鋒火箭 ( 英語 ： Vanguard_(rocket) ) ，該火箭尚未試驗，只是在實驗研究中的做助推器 。這就意味着馮·布勞恩的團隊不被允許應用 Jupiter-C 火箭使衛星進入軌道，原因在於該衛星充當未來軍事工具的作用 。1956年9月20日，馮·布勞恩和他的團隊的確發射了可使衛星進入軌道的 Jupiter-C 的火箭，但該發射僅限用於前椎體再入技術的亞軌道 。
科羅廖夫聽說了馮·布勞恩1956年Jupiter-C試驗，但是認爲它只是失敗了的衛星任務。他加快進展，使自己衛星進入軌道的計劃。由於他的R-7實質上比任何美國的助推器都更有威力，通過設計 Object D ( 英語 ： Sputnik 3 ) 來作爲他的首個衛星，他確保可以充分利用這一性能。 它被稱爲‘D’，以此來將它和其他的R-7核武器有效負載指稱‘ A ’，‘ B ’，‘ V ’和‘ G ’區分開來 。Object D讓上文提到的美國製造的衛星相形見絀。它有1,400千克(3,100英磅)重，其中300千克(660英磅)是由科學儀器組成的，可以收集地球圖片，在輻射水平上讀數，覈實地球磁場。 然而衛星的設計和製造並沒有完美匹配，因此在1957年2月，科羅廖夫尋求並得到部長委員會的允許，來製造人造衛星( PS-1 )，或者是簡單的衛星 。該委員會還頒佈命令， Object D 要延期到1958年4月 。新型人造衛星是個閃閃發光的球體，重量要輕很多，有83.8千克(185英磅)重，直徑爲58-釐米(23-英寸) 。該衛星並沒有像 Object D 那樣複雜的儀器，但是它有兩個廣播信號傳送器，可操作不同的短波電臺頻率，具有察覺流星體是否進入壓力殼的能力，同時還可探測地球熱層的密度 。
8月份和9月份R-7火箭首次成功發射，這使科羅廖夫很受鼓舞，爲其發射人造衛星奠定了基礎 。有消息稱美國計劃於1957年10月6日在華盛頓國家科學院召開的國際地球物理年會議上用名爲“地球上方的衛星”的文件宣佈他的重大突破 。科羅廖夫預計馮·布勞恩可能在10月4日或5日連同這份文件一起發射帶有衛星有效負載的Jupiter-C 。科羅廖夫加速了發射進程，將其提到10月4日 。PS-1的運載火箭是改良版的R-7。9月份，它降臨在蘇聯導彈基地土拉旦，爲一號發射場的任務做準備。 1957年10月4日，星期五，莫斯科時間下午10:28:34整，R-7，如今命名爲斯普特尼克1號衛星，從發射臺起飛，幾分鐘後使人造月球進入軌道。 這個“同路人”，就像英語翻譯的一樣，是個嘟嘟響的小球，直徑不到兩英尺，重量不到200磅。發射控制中心的慶典寂靜無聲，直到埃利佐沃半島的遠東跟蹤站從斯普特尼克1號衛星的電臺信號傳遞器上首次收到很有特點的嘟嘟……嘟嘟……的聲音，表明它正在完成首次軌道的進程之中。 發射95分鐘之後，衛星飛過發射場，工程師和土拉坦的軍事人員收錄了它的電臺信號，直到這時科羅廖夫和他的團隊才慶祝首次人造衛星成功進入地球軌道。.
美國反應
蘇聯的成功在美國引起了掀起了軒然大波，艾森豪威爾命令民用火箭和衛星項目，先鋒盾，提升進程，發射衛星的時間要比預計的早很多 。1957年12月6號， 先鋒盾火箭項目 ( 英語 ： Vanguard TV3 ) 的發射失敗發生在佛羅里達的卡納維拉爾角空軍基地，在美國電視觀衆面前現場直播 。這個發射後沒幾秒就發生的爆炸是一次重大的失敗，同時也成了一個國際笑話。該衛星以 “失敗衛星”，“死呆衛星”， “出毛病衛星” 等戲謔的名字出現在報紙上。在聯合國，俄國代表團向美國代表提供援助，並聲稱該援助是蘇聯對落後國家技術援助的項目 。緊隨這次公開大失敗而來的是馮·布勞恩的紅石團隊得到允許以最快的速度發射了他們的Jupiter-C火箭。在英國，作爲美國西方冷戰的同盟，它的反映很複雜。一些民衆爲蘇聯首先到達太空表示祝賀，然而另一些人則擔心軍事宇宙飛船的利用可能帶來毀滅性災難。
在確定衛星進入軌道後，威廉·海達德·皮克林，詹姆斯·範·艾倫和沃納·馮·布勞恩在華盛頓新聞發佈會上展示了探索者一號的實寸模型。
1958年1月31號，在“伴侶1號”發射近四個月後，馮布勞恩以及美國用四階朱諾1號火箭在卡納維拉爾角成功發射了首個衛星，該火箭來源於美國陸軍紅石導彈 。探索者一號衛星總重30.8英磅(14.0千克) 。它攜帶者微型小隕石大小的計量器和 蓋革米勒管 ( 英語 ： Geiger–Müller tube ) 。它在爲194乘1,368-海里(360乘2,534-千米)圍繞地球的輻射帶中進進出出，因此可以飽和管子的容量，證明了艾奧瓦大學太空科學家詹姆斯·範·艾倫博士所作的推理。 該帶，被命名爲範艾倫輻射帶，是個甜甜圈形狀的區域，在磁赤道上的地球周圍輻射密度相當高。 範愛倫還設計並建造了探索者1號的衛星儀器。該衛星實際上測量了三種現象：宇宙射線，輻射水平，宇宙飛船的溫度以及小隕石的碰撞頻率。該衛星沒有對數據記憶的存儲，因此它並不能連續傳遞。 兩個月之後，也就是1958年3月，帶有增音宇宙射線儀器的第二個衛星被髮射進入軌道。
1958年4月2日，艾森豪威爾總統在迴應蘇聯首次向太空發射衛星的領先地位時，向美國國會建議到應該建立一個民間組織，領導非軍事的太空活動。美國國會由參議院多數黨黨領袖林登·約翰遜領導，他宣佈通過《美國國家航空暨太空法案》。1958年7月29號，艾森豪威爾總統簽署該法案時期具有法律效力。該項法律使美國國家航空諮詢委員會變成了美國國家航空航天局。它還生成了民用軍事聯絡委員會，由總統主持，爲協調國家民用和軍事太空項目負責。1959年10月21號，艾森豪威爾同意將軍隊剩餘下的太空相關活動轉移給國家航空與宇宙航行局。1960年7月1號，紅石兵工廠成爲了美國航空與宇宙飛行局的馬歇爾太空飛行中心，馮·布勞恩成爲其首任主任。 土星火箭家族 ( 英語 ： Saturn (rocket family) ) 的發展進入成熟階段是將會使美國在運載能力上和蘇聯持平，因此後來被移交給國家航空與宇宙飛行管理。
人類首次登上太空
尤里·加加林，第一個登上太空的人，1961年。
1959年，美國觀察者認爲蘇聯將會是第一個將人類送上太空的國家，因爲準備首次向水星發射需要時間 。1961年4月12號，蘇聯用“東方一號”飛船將尤里·加加林送入地球附近的單個軌道，再次使世界爲之震驚。他們授予加加林宇航員的稱號，從俄語和希臘語翻譯過來是“太空水手的意思”。當打開船艙裏寫有可輸入電腦的密碼信封時，儘管他有能力手動控制宇宙飛船，但是還是以自動模式飛了起來。醫學科學在當時並不知道在失重的太空中，人將會怎樣。東方一號繞地球軌道飛行108分鐘後再次進入蘇聯，加加林從7,000米(23,000英尺)的宇宙飛船上彈出，坐降落傘着陸。 國際航空聯合會授予加加林人類第一次太空飛行的榮譽，儘管當時對航空記錄的資格規則是要求宇航員與太空飛船一起出發，一起着陸。正因如此，蘇聯在國際航空聯合會的提交文件中遺漏了加加林並沒有和太空艙一起着陸的事實。1961年8月，國際航空聯合會申請戈爾曼·季托夫的第二次東方號飛行時揭露彈射着陸技術，國際航空聯合會委員會決定展開調查，並得出結論：人類太空飛行的科技成果是建立在安全發射，安全運行和安全返回的基礎上，而不是着陸的方式，並相應的對其規定作出了修改，原封不動的保留了加加林和蒂托夫的記錄。
加加林成爲了蘇聯和東歐集團的國家英雄，是享譽世界的名人。莫斯科及蘇聯其他城市舉行了很多遊行慶典，其規模之大僅次於1945年慶祝第二次世界大戰的勝利遊行 。4月12日被宣佈爲“載人空間飛行國際日”，如今在俄國是政府“紀念日”之一 。2011年，美國宣佈這天爲人類太空飛行國際日 。
在火箭發射的時刻，發射室和加加林的無線電通信有以下對話：
加加林並不正式的“出發”成爲了東歐集團的歷史性短語，用來指人類太空飛行紀元的開端 。
太空中的首個美國人
1961年艾倫·謝潑德成爲首個登上太空的美國人
美國空軍早就開始研發命名爲“人類最早進入太空”的首次人類太空飛行項目。此項目研究了幾種不同類型的 太空艙 ( 英語 ： ballistic re-entry capsule ) ，固定在彈道返回艙上，在衍生的 阿特拉斯火箭 ( 英語 ： Atlas LV-3B ) 上發射，選出了九名候選飛行員，作爲一個團隊。在美國國家航空與宇宙航行局創立之後，1958年11月26號該項目被轉移給民用機構，重命名爲水星計劃。美國國家航空與宇宙航行局從海軍，空軍和海軍陸戰隊試飛員中挑選了新的候選宇航員(在希臘語中是“明星水手”的意思)，並將項目小組成員縮減爲7人。設計太空艙及訓練宇航員立即開始，爲阿特拉斯軌道飛行之後的 紅石火箭 ( 英語 ： Mercury-Redstone Launch Vehicle ) 首次亞軌道飛行做努力工作。每次飛行系列活動首次都要無人駕駛，然後是靈長類動物，最後是人。
三個星期後，也就是1961年5月5號，艾倫·謝潑德成爲首個進入太空的美國人，在水星-紅石3號上，發射進入彈導軌跡，他命名爲自由者7號宇宙飛船 。儘管他並沒有獲得像加加林一樣的軌道，但他是第一個手動操控宇宙飛船飛行姿態及 制動火箭點火 ( 英語 ： Retrorocket ) 的人 。成功返回之後，謝潑德被稱爲國家英雄進行慶祝，在華盛頓、紐約和洛杉磯舉行遊行慶祝，並被約翰·肯尼迪授予 美國宇航局傑出服務獎章 ( 英語 ： NASA Distinguished Service Medal ) 。
肯尼迪領導下的奔月競賽
現在是特殊的時期，我們面臨艱苦卓絕的挑戰，但是我們的實力，我們的信仰，讓我們在人類追求自由民主的事業中扮演領導者的角色。……然而，正如1957年發射的那顆宇宙飛船一樣，近期蘇聯在太空中取得的一系列成就清楚地向告訴我們，太空競賽會影響到每一個在民主和專制之間做選擇的人的思維，如果我們想在民主和專制的戰爭中獲勝，現在就是我們全力以赴的時刻了，時代在召喚新的美國人民的冒險精神，時代需要美國在太空競賽中取得領先地位，這關係到人類未來的方方面面。……我們意識到蘇聯憑藉火箭發動機的優勢在這場競爭中拔得頭籌，而且這個優勢可能會讓他們在未來的幾個月裏處於領先地位，同時我們還意識到他們在此基礎上取得更多驚人的成就，但是人類需要我們付出新的努力。……我相信我們的國家在60年代結束之前，將全力以赴地實現一個目標，那就是讓人類登陸月球，並保證安全返回。在這個年代裏，它將是太空項目所取得最驚人的成就，是人類長期太空探索最重要的一步，但是同時代價也是最昂貴的，實現過程也是最艱難的。John F. Kennedy, 1961年5月，就國家迫切的需求向國會致辭
加加林登上太空前，美國總統約翰·肯尼迪對美國載人太空項目的支持程度不溫不火。麻省理工學院的 傑羅姆·威斯納 ( 英語 ： Jerome Wiesner ) ，是艾森豪威爾和肯尼迪總統的科學顧問，他本人也反對載人太空探索。他說：“如果肯尼迪可以在不犧牲國家的前提下可以放棄一次重大太空項目，他早就這麼做了。” 1961年3月，1970年前，美國國家航空與宇宙飛行局行政官詹姆斯韋伯遞交登月資金的預算申請，肯尼迪表示拒絕，僅僅是因爲花費太高。 一些人對肯尼迪能夠最終支持國家航空與宇宙飛行局以及太空計劃表示驚訝，因爲在選舉時他曾很多次攻擊艾森豪威爾政府，稱其無能。
加加林的飛行改變了這個局面;此時肯尼迪總統感到了恥辱，害怕美國一部分公衆倒向蘇聯。1961年4月20日，他給副總統林登·約翰遜發了一封備忘錄，讓他去調查美國太空項目的情況，看看美國國家航空航天局有什麼能夠追趕上蘇聯太空項目。 當時所做出的兩個重大選擇一個是建立地球軌道空間站，一個是登月計劃。基於自己對美國和蘇聯火箭運載能力的評估，約翰遜回答了肯尼迪的問題，約翰遜又反過來向馮布勞恩諮詢。 基於馮布勞恩的回答，約翰遜向肯尼迪反映情況說明要想領先還要做出很多努力，並建議到未來的載人登月遠遠足夠保證美國的領先地位。
肯尼迪最終決定繼續進行後來被稱爲阿波羅計劃的項目，他於5月25日發表演說請求國會支持，就國家安全的重要性以及國家在其他科學和社會領域的活力論證計劃的合理性。 1962年9月12日，在靠近新的載人宇宙飛船中心設施的施工場地，德克薩斯州休斯頓的萊斯大學體育館中，肯尼迪在很多民衆面前爲這項計劃發表了題爲“ 我們選擇去月球 ( 英語 ： We choose to go to the Moon ) ”的演講，獲得了大衆的支持。
赫魯曉夫沉默地迴應了肯尼迪隱射的挑釁，拒絕公開確認或否定蘇聯正在進行“月球競賽”。然而，就像後來被揭露的那樣，蘇聯在九年多的時間裏祕密地進行着這個項目。
東方號和水星計劃的完成
水星
電腦生合成的友誼7號在軌道中的圖片
1962年約翰·格倫成爲在軌道中的首個美國人
1961年7月21日，美國人維吉爾·格里森“格斯重複了謝潑德在自由者7號中的亞軌道飛行。在蘇聯讓人類進入軌道的幾乎一年之後，1962年2月20日，宇航員約翰·格倫成爲進入地球軌道的第一個美國人。他的水星-宇宙神6號任務在友誼7宇宙飛船裏完成了三個軌道，在在遙測數據錯誤顯示成寬鬆的隔熱罩後而導致緊張的再入後，在大西洋安全降落。 作爲進入軌道的首個美國人，格倫成爲了國家英雄，並在紐約爲其舉行了盛大的遊行，這讓人想起爲查爾斯·林德伯格舉行的遊行。1962年2月23日，在卡納維拉爾角空軍基地舉行的遊行中，肯尼迪一直陪伴其左右，並授予格倫國家航空宇宙飛行局服務獎章。
在格倫之後，美國又啓動了超過三次的水星飛行：1962年5月24日水星-宇宙神7號再次創造了格倫的三次軌道;1962年10月3日， 水星-宇宙神8號 ( 英語 ： Mercury-Atlas 8 ) 完成了6次軌道;1963年5月15日 水星-宇宙神9號 ( 英語 ： Mercury-Atlas 9 ) 完成了22次軌道運行(32.4小時)達到了該宇宙飛船的極限。美國國家航空與宇宙飛行局起初計劃再多發射一個導彈，使宇宙飛船的承受力擴大到3天，但由於這並不能打破蘇聯的記錄，決定轉向集中開發雙子座項目。
東方號
東方號太空艙模型附於他發射器的第三階段
1961年8月6日，戈爾曼·季托夫成爲了首個能夠人工控制東方2號的蘇聯宇航員 。蘇聯演示了24小時發射臺轉向以及在基本相同的軌道發射兩架宇宙飛船的能力，東方3號和東方4號 。兩架飛船相距近似於6.5千米(4.0英里)，對於無線電通信來說是足夠近的距離 。東方4號還創造了在太空將近四天的記錄。儘管兩架飛船的軌道盡最大可能的相似，但是輕微的差異仍然存在，起初兩架飛船相距6.5公里，十分接近，然後又相距2,850公里遠。此時並沒有允許空間交會的登月艙機動火箭，這就要求兩架飛船之間保持可控距離。
瓦蓮京娜·捷列什科娃
蘇聯通過東方5號和東方6號再次創造了雙發射的偉績。這次他們將用東方號6將第一個女性(也是第一個平民百姓)瓦蓮京娜·捷列什科娃發射進入太空 。據報道，將女性送入太空的想法是科羅廖夫提出的，完成這項任務的目的僅是宣傳作用 。捷列什科娃是一個小兵團裏的女性宇航員之一，她是跳傘愛好者，但她是唯一一個具備飛行條件的人 。直到1980年蘇聯纔將宇航員兵團對女性開放，在美國對女性開放之後兩年。
蘇聯一直對東方號太空艙的細節和真是面目進行保密，直到1965年4月的墨西哥經濟展覽會，才首次卸下遮擋球形太空艙的氣動頭錐。1961年7月，“東方號宇宙飛船”首次在 圖西諾航空展 ( 英語 ： Soviet air show ) 亮相，被安裝在運載火箭的第三階，沒有在本有位置帶前椎體。尾部同樣加了8根散熱翅片，其目的很明顯是爲了迷惑西方觀看者。這個僞造的尾段還出現在官方紀念郵票和紀錄片上。
肯尼迪提議美國和蘇聯進行合作項目
1963年9月20日，在聯合國大會之前的一次演講中，肯尼迪總統提議美國和蘇聯聯合起來，共同努力登上月球。蘇聯總理赫魯曉夫起初拒絕了肯尼迪的提議。
1997年10月2日，報道稱赫魯曉夫的兒子謝爾蓋聲稱在1963年11月22日肯尼迪遇刺的那天，赫魯曉夫泰然自若的答應了肯尼迪的提議。在接下來的幾個星期內，他聲稱考慮到雙方都能從合作項目中得到的成本效益和技術收益，赫魯曉夫決定接受肯尼迪的提議，前提是在雙方作爲世界兩個超級大國的領導人期間要和諧共處，但是赫魯曉夫改變了想法，放棄了這個主意，因爲赫魯曉夫並不像信任肯尼迪那樣信任他的接班人林登約翰遜。
作爲總統，約翰遜堅定不移的從事雙子和阿波羅項目，促使它們成爲肯尼迪對美國公衆的奉獻。在肯尼迪逝世一個星期後，他發佈行政命令，將卡納維拉爾角和阿波羅發射設施以肯尼迪的名字重命名。
雙子和上升號
在登月計劃的承諾下，1962年1月，美國宣佈啓動雙子座計劃。通過提高空間交會關鍵的太空對接技術，足夠長的飛行時間可以模擬登上月球並返回，並且艙外活動可以完成宇宙飛船外的有用的工作。
同時，科羅廖夫對東方號宇宙飛船計劃了更長遠的任務，1963年末，在 OKB-1 ( 英語 ： S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia ) 設施場地，有四個東方號處於不同的製造階段 。在那時美國宣佈了他們野心勃勃的雙子飛行日程計劃，這些計劃包括在宇宙飛船性能上的重大進展，包括雙人飛船，改變軌道的能力，執行艙外活動的能力，和另一個飛船對接的目標，與先前的水星或東方號船艙相比，這些都是重大的進展。 科羅廖夫認爲有必要用這些發明來擊敗美國。 科羅廖夫已經開始設計東方號的替代品-新一代的聯盟號宇宙飛船。 在新太空的飛行員規模上以及飛行時間上打敗美國。
上升計劃
上升1號和2號太空艙
雙子號用比計劃多出一年的時間完成了首次航行，使蘇聯在1964年10月12日首先完成了上升1號的發射，它是首個載有三名宇航員的宇宙飛船 。這次任務爲蘇聯招徠另一技術進步：這是首次宇航員可以在穿襯衣的環境下執行任務的太空飛行。 然而，飛行不穿太空服，這項新技術的實現並不是因爲蘇聯宇宙飛船環境系統的安全提升，而是飛船有限的駕駛內部空間不允許穿太空服。飛行不穿太空服使宇航員置於極大地冒險中，致命的船艙減壓事故可能發生。 直到1968年美國阿波羅號指揮艙的飛行，蘇聯的這項偉績才停止爲人們所訴說。美國 阿波羅號指揮艙的使命 ( 英語 ： Apollo Command Module ) 是從開始到安全將三名宇航員 只穿着襯衣 ( 英語 ： shirt-sleeve environment ) 送上太空。
在10月14日至16日期間，上升1號着陸的第二天，勃列日涅夫和由高級官員組成的幹部小羣罷黜了赫魯曉夫蘇聯政府領導人的職位，這天被稱爲“星期天陰謀”。 新的政治領導人同科羅廖夫一起，結束了上升計劃的技術難題，取消了正處於計劃階段的上升3號和4號，開始集中精力投入奔月競賽。 上升2號的完成是1966年1月14日科羅廖夫去世之前的最後成果，蘇聯在太空中取得的很多第一，證明了20世紀60年代早期蘇聯在宇宙飛船技術上的獨尊地位，上升2號是蘇聯在太空中的最後一個第一。據歷史學家阿西夫西迪奇所說，科羅廖夫的豐功偉績上寫到：“科羅廖夫的成就代表了蘇聯太空事業的最頂峯，前無古人，後無來者。” 蘇聯太空駕駛飛行擱置了兩年，雖然上升號的替代者—聯盟號宇宙飛船已經被設計和開發出來。
1965年3月18號，在美國首次雙子計劃太空飛行一個星期之前，蘇聯加快了競爭的步伐，發射了雙人上升2號導彈，兩名飛行員是 帕維爾·貝爾西耶夫 ( 英語 ： Pavel Belyayev ) 和阿列克謝·列昂諾夫。 上升2號的設計修改方案包括一個充氣氣閘的添加，可進行艙外活動，也被稱爲太空行走，同時可保持艙內密封加壓，以使太空艙電子設備不會過熱。 列昂諾夫執行了第一次外倉活動，作爲任務的一部分。 列昂諾夫的太空服在真空太空中展開時，對他再次進入氣閘產生阻礙，險些使他喪命。 爲克服這一困難，他不得不局部減輕太空服的壓力到可能帶來危險的水平。 列昂諾夫最終成功進入了太空艙，但是當飛船的大氣控制器使得太空艙內充滿45%的純氧時，兩名宇航員面臨進一步的挑戰，在重新進入地球之前，他們需將氧氣濃度降到合適的水平。 而且他們還面臨另外另個挑戰：一是減速火箭發射不及時，導致上升2號着陸在遠離目標區域386千米(240英里)的地點—彼爾姆鎮;二是飛船儀表倉的未能脫離下降儀器使得宇宙飛船在重新進入地球的時候處於不穩定的狀態。
太空競賽的進展1965年美國超過蘇聯
雙子座計劃
1965年12月雙子6號和7號在太空相遇
儘管延誤了一年才完成第一次飛行，雙子能夠超越在上升號後間斷兩年的蘇聯，這使美國趕上並且超過了先前在太空飛行中佔據霸主地位的蘇聯。雙子座計劃在其十個飛行任務中完成了一些意義重大的第一：
在雙子座3號中(1965年3月)，維吉爾·格里森和約翰·楊成爲首次能改變飛船軌道的宇航員。
在雙子座5號中(1965年8月)，宇航員戈爾登·庫勃和皮特·康拉德創造了在太空中飛行8天的記錄，對於月球駕駛任務來說時間足夠長。
在雙子座6A號中(1965年12月)，機長瓦爾特·施艾拉完成了與雙子座7號的首次太空對接，精確地使其軌道與另一架飛船相吻合，使三個連續軌道相距僅爲1英尺(0.30米)。
雙子座7號也爲弗蘭克·博爾曼和吉姆·洛弗爾創造了宇宙飛船忍耐性達14天的記錄，一直支撐到19世紀70年代早期兩國開始發射太空實驗室。
在雙子座8號中(1966年3月)，機長尼爾·阿姆斯特朗實現了雙子座飛船和 阿金納目標飛船 ( 英語 ： Agena target vehicle ) 這兩架飛船的首次對接。
雙子座11號(1966年9月)，機長是康拉德，實現了和目標“阿金納”在第一個軌道上的首次直接上升式相遇，駕駛阿金納火箭達到了742海里(1,374千米)的最遠距離，一直到現在的2015年(世界調整時間)還保持着記錄。
在雙子座12號上(1966年11月)巴茲·奧爾德林在花費五個小時的三次會議中舒適的工作着，最終證實了人類可以在宇宙飛船外執行有價值的任務。這是最難實現的目標。
在早期任務中的大多數新手飛行員都將成爲後來任務的機長。這樣以來，雙子座計劃爲飛行阿波羅號登月任務的大量宇航員提供了太空飛行經驗。
