阿波羅7號是用土星1B號火箭發射的,下一艘飛船即阿波羅8號計劃用土星五號火箭發射。這次任務要完成什麼任務,是載人還是不載人,是地球軌道還是環月飛行曾引起了較大爭議。因為這次僅僅是土星五號火箭的第三次發射,而上一次發射時還出現了一些問題。載人航天計劃主任喬治·勞提議阿波羅8號進行一次載人繞月飛行,他認為這次飛行準備的硬體以具備這個能力。這個建議一提出,許多人的第一反應是太瘋狂了,但當人們仔細分析後又發覺這個建議合情合理。
1968年8月9日在華盛頓召開了一次高層會議,討論阿波羅8號的飛行任務問題。喬治·勞表示這次環月飛行如果能夠在12月完成,將是唯一能夠實現在1969年登月目標的步驟。8月14日,阿波羅8號飛行會議在華盛頓宇航局總部召開,代理局長佩因要求與會者就這次飛行問題做出自己最後的評價,絕大多數與會者表示贊成繞月飛行方案。10月28日召開了一次關鍵的評審會,穆勒認為月球軌道飛行不僅在技術上可行,而且在時間上更有優勢。11月12日,佩因在第一次記者招待會上正式向外界公布阿波羅8號的飛行將是一次載人月球軌道飛行。
阿波羅8號的任務有:
1.驗證飛船在外層空間飛行時,其性能能否適應太空人的工作和生活要求;
2.驗證用人駕駛宇宙飛船的可能性;
3.試驗操縱飛船進入和脫離月球軌道;
4.驗證指令服務艙導航系統性能,與地面通信聯絡的特性以及中途校正飛行軌道的特性;
5.鑑定太空人用的消耗品和溫度控制系統;
6.對月球和以後的阿波羅飛船著陸區進行攝影觀測。
1968年12月12日,一枚土星五號火箭發射了阿波羅8號載人飛船。這次飛行的指令長是博爾曼,指令艙駕駛員是洛弗爾,登月艙駕駛員是安德斯。阿波羅8號飛船帶有指令服務艙和發射逃逸救生系統,沒有帶登月艙系統。這是人類第一次到達月球附近,因而意義十分重大。
起飛階段一切正常,沒有發生阿波羅6號的火箭長周期振動和發動機提前關機現象。飛船進入地球軌道後,先運行了兩圈,對飛船系統進行全面檢查,接著第三級火箭發動機再次點火,於2小時51分轉向月球飛行方向。此時,飛船的速度加速到每秒10.8千米,開始脫離地球的引力場,在此以前人類從未以這樣高的速度旅行過。
隨著距地球越來越遠,阿波羅8號不斷創造著飛行距離的記錄,地球越來越小,越來越能看清它的全貌。飛行55小時後,飛船越過了地球引力與月球引力的平衡點,此時距地球32.64萬千米,距月球6.26萬千米。66小時後,於12月24日4時40分到達了月球的背面,接著太空人啟動服務艙發動機四分鐘,使飛船減速並進入100×310千米高的月球軌道。在繞月飛行第二圈時又啟動服務艙發動機繼續減速降低軌道,軌道高度約112千米。
阿波羅8號在月球軌道上飛行10圈,每圈飛行時間2小時。太空人在乘飛船繞月飛行過程中十分忙碌,主要是進行對月拍照和電視轉播。大量的照片對月球的地貌形態有了更深入的了解,對預選的登月點進行了更詳細的拍攝。通過電視攝像,地面上不但看到了阿波羅飛船內部的情況,也看到了月球表面的情況,更是第一次看到38萬千米外地球是什麼樣子。
飛行10圈後,服務艙主發動機點火3分18秒,將飛船系統加速,脫離月球軌道,向地球方向飛行。經過長達57個小時的飛行,返回了地球,往返共用時147小時,最後安全降落在太平洋夏威夷以南1760千米的水域中。
阿波羅8號的飛行是開創性的,阿波羅計劃中的許多人都認為它的實際意義甚至超過了阿波羅11號。三位太空人因完成了這次壯觀的月球軌道飛行而受到美國政府的獎勵,他們獲得詹森總統頒發的「宇航局傑出服務獎章」。這次飛行的成功大大加快了整個阿波羅計劃的進度,向在月球著陸的目標又邁進了一步。