Блок третьей ступени.

Длина блока вместе с коническим переходником 17,8 м, а диаметр по бакам 6,6 м. Жидкого водорода заливается примерно 17 т, а кислорода 87 т . На третьей ступени установлен один двигатель J2, укрепленный на кардановом подвесе, но вместе с тем имеется целая система твердотопливных и жидкостных вспомогательных двигателей на высококипящих компонентах. Абсолютная тяга этих двигателей невелика и измеряется десятками килограмм, но на них, кроме предпусковой осадки топлива, возложено выполнение и ряда других операций : управление по крену и угловая ориентация после выхода на начальную орбиту. Третья ступень работает примерно 150 сек. После проведения необходимых операций и вычисления момента запуска двигатель снова включается и за 300 сек непрерывной работы выводит корабль на траекторию полета к Луне.

Для такой сложной и ответственной ракеты, как "Сатурн-5", процесс отладки и доводки был бы более длительным и дорогостоящим, если бы проектанты не пошли на создание двух предварительных вариантов двухступенчатых ракет "Сатурн-1" и "Сатурн-1Б" : стартовый вес 600 тонн, высота 68 метров, полезный груз до 18 тонн. 1-й «сырой» «Аполлон» был построен к 1966 году, 26 февраля состоялся первый полёт «Аполлон» без экипажа (выведен на орбиту «Сатурном-1Б»). В этом же году состоялось ещё 2 удачных запуска «Сатурна-1Б» один без корабля и один с кораблём.

21 февраля 1967 года был назначен первый пилотируемый старт «Аполлона». Но за день перед этим на космодроме произошла трагедия – на стартовом комплексе №34 на тренировочном «Аполлоне» произошёл пожар. Погибли 3 астронавта – Гриссом, Уайт и Чаффи. В атмосфере чистого кислорода корабль выгорел за 14 секунд. На кардинальные переделки не рискнули пойти, но постарались решить целый ряд частных проблем. Полный список составил порядка 1500 пунктов. «Аполлон дорабатывался 21 месяц.

Новый старт беспилотного «Аполлона» состоялся 9 ноября 1967 года (старт откладывали 3 раза), первый раз запуск был осуществлён ракетоносителем «Сатурн-5». «Аполлон-4» совершил 8 витков, далее разогнался до эллиптической орбиты, отлетел от Земли на 18000 км и приводнился. В это время параллельно шла доработка и испытания лунного модуля. Первый старт состоялся 22 января 1968 года на «Сатурне-1» («Аполлон-5). На орбите возникли осложнения, связанные с отказом двигателей мягкой посадки на Луну.

4-го апреля 1968 года состоялся 2-й пуск ракеты «Сатурн-5»(«Аполлон-6»). Запуск выявил огромное количество мелких отказов. Двигатель 3-й ступени не включился и ракета вышла из строя.

Отказы были неизбежны. Один только лунный модуль состоял из миллиона частей.

«Аполлон-7».

11 октября 1968 года благополучно вышел на орбиту – первый пилотируемый старт «Аполлона». Произведена отстыковка корабля от второй ступени носителя и произведена воображаемая стыковка, сблизившись с 150 км до 20 метров. Одна из целей полёта – установить все неудобства и неполадки. Биомедицинские датчики доставляли неудобства, загрязнились все иллюминаторы, неисправен датчик кислорода, подмерзает хладагент, неудобные спальные мешки – спали в креслах. Отрабатывали программу в течении 11 дней. Астронавтами отмечены положительные качества корабля : разнообразная еда из сухих концентратов, куда впрыскивается вода для приготовления, зубная паста не даёт пены, появились салфетки и полотенца.

«Аполлон-8»

Стартовал 21 декабря 1968 года. Аппарат совершил первый пилотируемый полёт к Луне. С борта корабля велись телевизионные передачи, который смотрели миллионы зрителей на Земле. Никаких серьёзных отказов техники не произошло. Но проблемы возникли со здоровьем всего экипажа. Борман перенёс желудочный грипп, болела голова, началась рвота, расстроился желудок. Всем астронавтом пришлось прибегнуть к антибиотикам. На астронавтов вид Луны и Земли с орбиты Луны произвёл огромное впечатление, как вспоминает Ловел «мы вели себя, как туристы в автобусе». Самым сложным моментом был уход с орбиты Луны, т.к. двигатель должен включиться в момент прохождения обратной стороны спутника, когда связи с кораблём нет. Двигатели включились по программе и корабль благополучно вернулся на Землю.