Старт «Аполлона-8» с астронавтами Фрэнком Борманом, Джеймсом Ловеллом и Уильямом Андерсом на борту состоялся 21 декабря 1968 года. Это был первый пилотируемый старт трёхступенчатой ракеты-носителя «Сатурн-5». Полёт к Луне продолжался менее трёх суток, 66 часов 16 минут и 21,79 секунды. Корабль вышел на окололунную орбиту, 24 декабря и оставался на ней в течение 20 часов 10 минут и 13 секунд, сделав 10 витков вокруг Луны. Астронавты проверяли работу систем корабля в условиях окололунного пространства, впервые фотографировали поверхность Луны с близкого расстояния, вели телетрансляции и отслеживали навигационные ориентиры. Наиболее рискованным манёвром в ходе экспедиции считался обратный старт к Земле. В случае отказа маршевого двигателя экипаж не смог бы вернуться. Однако двигатель отработал безупречно, и через 57,5 часов, 27 декабря, корабль вошёл в плотные слои атмосферы Земли и вскоре после этого приводнился в Тихом океане. «Аполлон-8» стал первым американским космическим кораблём, доставившим на Землю фотоплёнку, отснятую у Луны (советский «Зонд-5» сделал это раньше, в сентябре 1968 года). Полёт ознаменовал начало новой эры в исследованиях космического пространства и в истории человечества. В ходе него люди впервые покинули околоземное пространство и увидели свою планету целиком издалека, впервые покинули гравитационное поле Земли и оказались в гравитационном поле её спутника, впервые подверглись воздействию солнечной радиации за пределами магнитного поля Земли, впервые собственными глазами увидели обратную сторону Луны и восход Земли над лунным горизонтом, впервые временно оказывались (находясь за лунным диском) в состоянии, когда с Землёй не было никакого контакта.