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阿波罗计划
阿波罗计划也就变成了载人登月计划。双子星计划很快变成了为复杂得多了的阿波罗计划提供辅助航天器技术的任务。
在月球表面行走包括阿波罗1号中美国第一次有宇航员牺牲的事件，阿波罗8号首次航天器环绕月球的壮举在内，8年的初期准备之后，阿波罗计划为阿波罗11号派遣尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林于1969年7月20日登月并于7月24日返回做好了准备。在踏出登月舱之后，阿姆斯特朗说道：“这是一个人的一小步，也是全人类的一大步。”到1972年为止，共有12个宇航员登月成功。
美国太空总署赢得了登月竞赛，但在某种意义上失去了方向，至少失去了以保持保证国会批准高额预算的来自公众的关注和兴趣。约翰逊总统下台之后，美国太空总署失去了其主要的正治支持，火箭科学家沃纳·冯·布劳恩被派到华盛顿游说正客。作为后续计划，建立宇宙空间站，建立月球基地。
1990年前由宇航员登陆火星的想法被提出，不过土星火箭和阿波罗计划所使用的设备却无法支持这些目标。阿波罗13号氧气罐爆炸近乎失事而差点损失全部3名宇航员的性命，引起了全国上下的注意和关切。
尽管阿波罗计划一直安排到阿波罗20号，阿波罗17号为她的母计划画上了句号。这个计划因为预算紧缩(部分因为越南战争的高额支出)，和建造可重复使用航天器的计划而结束。火箭飞机实验开始，由NACA采取更进了一步NASA支持航天飞行，这是第一个载人和军用火箭发射。当把视线转向到达月球时，选择的解决方案是复杂的，但也是最经济的。
支持的项目，无论是载人和无人进行了介绍和更大的火箭，共同与飞船和moonlander发展。登陆月球的太空竞赛结束意味着美国航空航天局的活动减少。空间站的一个较为固定的性质，建议已经在spacerace，已建成并试图使国家一起，在同一时间分享太空任务的成本高的国际合作。自1958年以来有超过100个载人航天任务由美国航空航天局。
它的主要成分是一个航天飞机轨道器与外部燃料箱和两个固体燃料运载火箭在其侧。外部燃料箱，这是大于飞船本身，是唯一的，不能重复使用的组件，。航天飞机轨道高度185-643公里(115-400英里)和随身携带的最大有效载荷(低轨道)，24,400公斤(54,000磅)。任务可能会持续5至17天机组人员可以是从2到8个宇航员。
阿波罗计划
太空实验室
在20个任务(1983-1998年)的航天飞机进行太空实验室，空间实验室设计与欧空局合作。空间实验室是独立的轨道飞行，但保持在航天飞机的货物湾作为宇航员的进入和离开它通过一个气闸舱。的另一个著名系列的任务是在启动和以后成功修复的哈勃太空望远镜1990年至1993年