Start nastąpił 16 lipca 1969 z Centrum Lotów Kosmicznych na Canaveral (w tym czasie oficjalnie Cape Kennedy). Początek lotu Apollo 11 spędził na orbicie okołoziemskiej, następnie udał się w trasę liczącą km. Ponieważ lądownik znajdował się pod modułem załogowym, wykonano operację polegającą na tymczasowym odłączeniu modułu księżycowego, obrocie reszty statku o 180° i ponownym przyłączeniu lądownika, który teraz umieszczony był z przodu. Po trzech dniach Apollo 11 wszedł na orbitę Księżyca. Armstrong i Aldrin przeszli do modułu księżycowego, który został odłączony i rozpoczął historyczne lądowanie. Astronauci wylądowali na Księżycu 20 lipca 1969 roku. Wkrótce Neil Armstrong przekazał Ziemi radosną wiadomość – „Orzeł wylądował”.
thumb|left|Buzz Aldrin na Księżycu sfotografowany przez Neila Armstronga
Pobyt na powierzchni Księżyca thumb|Ślad buta Buzza Aldrina thumb|Miejsce lądowania sfotografowane przez LRO w 2012. Oznaczenia: LM – moduł księżycowy, LRRR – Laser Ranging RetroReflector, PSEP – Passive Seismic Experiment Package, obok odrzucona pokrywa urządzenia (Discarded Cover). Ślady astronautów widoczne są jako ciemne ścieżki, najdłuższa prowadzi do oddalonego o ok. 50 m krateru Little West, gdzie dotarł Armstrong Kiedy 21 lipca 1969, o godz.