Poster Apollo 11 sur le panneau de lancement

L'objectif principal d'Apollo 11 était d'atteindre un objectif national fixé par le président John F. Kennedy le 25 mai 1961 : effectuer un atterrissage lunaire avec équipage et revenir sur Terre. Les autres objectifs de vol comprenaient l'exploration scientifique par l'équipage du module lunaire, ou LM, le déploiement d'une caméra de télévision pour transmettre des signaux à la Terre, et le déploiement d'une expérience de composition solaire du vent, d'un ensemble d'expériences sismiques et d'un rétroprojecteur laser. Au cours de l'exploration, les deux astronautes devaient recueillir des échantillons de matériaux de surface lunaire pour retourner sur Terre. Ils devaient aussi photographier de manière intensive le terrain lunaire, l'équipement scientifique déployé, l'engin spatial LM et l'autre, à l'aide d'appareils photo fixes et de mouvements. Il s'agissait de la dernière mission d'Apollo de piloter une trajectoire de "retour libre", qui permettrait, si nécessaire, un abandon prêt de la mission lorsque le module combiné commandement et service/module lunaire, ou CSM/LM, se préparait à être inséré dans l'orbite lunaire. La trajectoire se produirait en tirant sur le sous-système de propulsion de service, ou SPS, de sorte qu'il suffise de tourner derrière la lune et d'émerger dans une trajectoire de retour terrestre.