A Gemini–7, vagy hivatalos megjelölése szerint a Gemini VII volt az amerikai Gemini-program – felszállási sorrendjét tekintve – negyedik (jelölését és eredeti felszállási dátumát tekintve ötödik) emberes küldetése. Külön érdekessége volt a repülésnek, hogy a Gemini VI-ot érintő problémák és az annak kapcsán kialakult újratervezett programlépések miatt a Gemini VII megelőzte a sorszámban előtte álló repülést. Erre amiatt került sor, hogy a Gemini VI startja meghiúsult az eredeti menetrend szerint, amikor is egy Agena célrakétával kellett volna űrrandevút lebonyolítania, ám az Agena hibája miatt nem volt értelme elindulni. Ekkor született az az alternatív megoldás, hogy a Gemini VI ne egy másik Agenával, hanem egy másik Geminivel találkozzon odafenn a világűrben. A döntést követően átírták a két űrhajó repülésének forgatókönyvét, és a Gemini VI-ot (Gemini VIA-ra átkeresztelve) és a Gemini VII-et szimultán repülésre küldték úgy, hogy a későbbi sorszámú űrhajó startol korábban.
A Gemini VII fő feladata a Gemini-célok között egy másodlagos cél kikísérletezése volt: olyan hosszú időtartamú repülést kellett végrehajtani, amely egy holdutazás maximális időtartamával ekvivalens. A repülés célja egy tizennégy napos repülés kivitelezése volt. Ezen később az sem változtatott, hogy a Gemini VII előlépett a Gemini VIA randevúkísérletének céltárgyává. A hosszútávú repüléshez át kellett alakítani a repülési tervet – részben a korábbi Gemini-tapasztalatok alapján. Az űrhajósok immár eleve nem váltásokban végezték a feladataikat, hanem együtt, és a munkaidejüket úgy osztották be, mintha a Földön lettek volna. Emellett attól a filozófiától is megváltak, hogy előírják, mikor milyen feladatot, kísérletet kell elvégezni, helyette a feladatok egy laza láncolatát vázolták fel, amelyekre akkor került sor, amikor éppen idő volt rá. Az űrhajósok teljesen új tervezésű űrruhákat is kaptak a komfort növelésére, sőt a kényelem érdekében engedélyt kaptak, hogy a műveleti szempontból csendesebb, veszélytelenebb időszakokban ne viseljék az űrruhájukat.
A repülésre Frank Borman parancsnokot és Jim Lovell pilótát jelölte ki Deke Slayton, az űrhajós személyzetek főnöke. A párhuzamosan repülő másik Gemini űrhajóban pedig Wally Schirra parancsnok és Tom Stafford pilóta foglalt helyet. A páros repülés tervezésekor felmerült, hogy Stafford és Lovell helyet cserélhetne, ám ezt Borman heves tiltakozása miatt végül elvetették. A szimultán repülés legnagyobb kihívása volt, hogy a Gemini VII startját követően milyen gyorsan tudja a földi személyzet ismét szolgálatba állítani a 19-es indítóállást. A tervek szerint erre kilenc nap volt szükséges, amit teljesített is a Cape Canaveral-i csapat. Ám az ominózus kilencedik napra a Gemini VIA számára kitűzött start meghiúsult: a Titan II rakéta egyik elektromos csatlakozója idő előtt kihúzódott, ami a startfolyamat automatikus leállásához vezetett az utolsó másodpercben. Szerencse volt a szerencsétlenségben, hogy az ilyen esetekre a műveleti utasításban előírt katapultálás nem ment végbe, mivel az azt irányító parancsnok nem húzta meg a kart.
A megismételt start kiválóan sikerült, majd a másodikként startoló űrhajó negyedik keringése során a Gemini VIA űrrandevút hajtott végre a Gemini VII űrhajóval. Ennek során a kezdeti 1992 kilométeres távolságot fokozatosan csökkentve, a negyedik keringés végén aktívan manőverezve végül negyven méter távolságra közelítette meg egymást a két űrhajó, majd kötelékrepülésbe kezdtek. A műveletek során a Gemini VIA volt az aktív fél, a Gemini VII passzív maradt. Később a Gemini VIA gyakorlásképpen körberepülte és különböző szögekben közelítette meg a testvérűrhajót, miközben végig 30 cm és 90 méter között tartották a távolságot. A sikeres űrrandevút követően Schirráék leszálltak, míg Bormanék még három napot keringtek fenn, hogy kitöltsék a 14 napra tervezett repülési időt. A repülés legvégén egy sor probléma ütötte fel a fejét, ám ennek ellenére 13 nap 18 óra 35 perc 1 másodperc repülés után sikerrel szálltak le az űrhajósok az Atlanti-óceánra 1965. december 18-án.
Előzmények Gemini kezdetek
A Gemini-program a kezdeteitől fogva inkább számított egy – félig-meddig – kényszerűségből létrehozott, kisegítő programnak, mintsem önálló céllal bíró űrprogramnak. A célja az volt, hogy a nem sokkal a beindítása előtt létrehozott, a holdra szállást előirányzó Apollo-programot előkészítse. Ez abból a célból történt így, hogy a Szovjetunió és az Egyesült Államok (valamint a köréjük szerveződő politikai tömbök) között elindult, hidegháború néven a történelembe bevonuló időszakban, az űrverseny keretében a politikai célokat szolgálja. Az űrverseny során kezdetben a Szputnyik–1 felbocsátásával, majd további műholdak, végül Jurij Gagarin 1961. április 12-i felbocsátásával a Szovjetunió előnyre tett szert az űrteljesítményeket illetően és ezen előnyét biztosan tartotta is. Az egyetlen másik ország, amely képes volt hasonló teljesítményekre, az USA közvéleménye ezt háborús csatavesztésként élte meg és arra sarkallta az amerikai kormányzatot, hogy vágjon vissza és vegye át a vezető szerepet a kommunnista nagyhatalomtól. John F. Kennedy elnök 1961. májusi bejelentésével elindult az Apollo-program, amelyben az USA a Hold elsőkénti elérését tűzte ki a NASA elé (lévén ez akkora jelentőségű és bonyolultságú cselekedet, hogy semmissé tesz minden korábbi szovjet űrbeli elsőséget és aki ezt véghez viszi, az vitathatatlanul vezető szerephez jut a világűrben).
Kennedy elnök bejelentésekor azonban a NASA képességei elképzelhetetlenül messze álltak attól, ami ahhoz kellett, hogy valóban ember szálljon le a Holdról. A holdra szállás 1961 májusi bejelentésekor a NASA mindössze egyetlen űrugrást – azaz nem is Föld körüli pályára juttatott űrhajót – tudott felmutatni egy másfél tonnás űrhajóval, miközben a Hold elérésének követelményei között egy legalább negyvenszer olyan tömegű űrhajó, egy másik égitest vonzáskörébe való eljuttatása szerepelt. A NASA előtt egy sor anyag, technológia, folyamat és művelet feltalálása, kimódolása állt. Az anyagok és technológiák fejlesztése megmaradt az Apollo-programon belül, ám a műveletekben és folyamatokban rejlő ismeretlen kiismerésére célszerűnek látszott egy újabb programot beindítani, egyrészt időtakarékosságból, másrészt olcsóbbnak látszott ezen a módon. Hamarosan megszületett a döntés a holdprogrammal párhuzamosan futó, az ahhoz szükséges műveleteket kipróbáló és kidolgozó program, a Gemini–-program beindítására, amelyet 1961. december 17-én jelentett be a NASA, hogy általa fogja lépésről-lépésre kikísérletezni a holdutazás alapvető műveleteit. Ezek a műveletek a következők voltak: két űrhajó találkozása a világűr tetszőleges pontján (űrrandevú), két űrhajó űrbéli összekapcsolódása (dokkolás) és az űrséta. Ezen kívül járulékos cél volt még a holdutazás időszükségletének megfelelő időtartamú repülés végrehajtása és az emberi szervezet reakcióinak kipróbálása egy ilyen időtartamú űrbeli tartózkodásra, illetve egy sor eszköz (üzemanyagcellák, űrruhák, űrséták mobilitási eszközei) kipróbálása.
Voszhod-program
A Szovjetunióban is a Geminihez hasonló továbblépésen dolgoztak – bár teljesen titokban –, a Vosztok-program sikerei után a Szergej Koroljov vezette szovjet űrkutatás átlépett a Voszhod-programba, amelynek ugyanúgy a holdi műveletek lehetőségeinek (többszemélyes, manőverezhető űrhajó, űrrandevú, dokkolás, űrséta, stb.) kidolgozása volt a célja. Mindemellett azonban a szovjetek továbblépése más tervezési elveken alapult és a Voszhod űrhajó nem volt manőverezhető, inkább a Vosztok űrhajó kisebb fokú átalakításából született, amely korlátázások árán, de lehetővé tette, hogy több űrhajós is helyet foglalhasson benne, illetve ráillesztettek egy légzsilipet, amellyel az űrsétá(ka)t tervezték végrehajtani.
A Voszhod–program első próbálkozása több űrhajós felbocsátása volt, a Voszhod–1 1964. október 12-én startolt megelőzve bármiféle Gemini űrhajót. A repülés sikeres volt, az űrhajóban Vlagyimir Komarov parancsnok, Borisz Jegorov orvos és Konsztanytyin Feoktyisztov fedélzeti mérnök (egyébként az űrhajó egyik tervezője) egy napos, 16 keringéses repülést teljesített. Ezzel ismét egy újabb űrbeli elsőséget (ti. az első többszemélyes űrhajó repülését) biztosítva a Szovjetunió számára. Amerikában ezt újabb lemaradásnak könyvelhették el. Majd ezután 1965. március 18-án, öt nappal megelőzve a Gemini–3-at Bajkonurból felszállt a Voszhod–2, fedélzetén Pavel Beljajev és Alekszej Leonov űrhajósokkal, hogy egy nem különösebben hosszú – 1 nap 2 óra 2 perces időtartamú – repüléssel egy újabb űrbeli elsőséget állítsanak fel: Alekszej Leonov a világon elsőként végzett űrsétát. Amerika lemaradása látszólag még mindig fennállt a korábbi programokhoz és űrteljesítményekhez hasonlóan, a szovjetek ismét előbb mutattak be űrműveleteket, mint ők.
Amit a szovjet híradások nem adtak közre, az az volt, hogy a világ első űrsétája, illetve az azt övező űrrepülés mennyire csak félsiker volt. Leonov ugyan negyed óráig kinn volt az űrben, ám az űrhajós és az űrruha kialakítása miatt alig tudott visszatérni az űrhajóba és kis híján belehalt az erőfeszítésbe (az űrruha a belső nyomástól annyira felfújódott, hogy Leonovból lényegében egy nagy Michelin-baba lett, aki nem tudott visszamászni az űrhajó zsilipjébe, ahonnan kijött, csak ha leeresztette az űrruha belső levegőjét, azt kockáztatva, hogy megfullad). A problémák később is folytatódtak: az űrkabinból is szivárogni kezdett a levegő, majd navigációs problémák miatt a fékezést kézi vezérléssel kellett kivitelezni. Ennek hatására a leszállás is több száz kilométerre a kijelölt helytől, Perm város közelében került sor. A mentőegységeknek negyvennyolc órájába telt, hogy a havas erdőből kimentsék az először halottnak hitt két űrhajóst.
Előkészületi repülések
A Mercury-programhoz hasonlatosan az új űrhajó és rakéta követelményeknek megfelelését ember nélküli, automata üzemmódban végrehajtott tesztekkel kívánták elvégezni, igaz eltérően az előző programtól, nagyon kevés indítás is elegendőnek látszott az eszközrendszer űrbeli alkalmazásának igazolására, ahogy kimaradtak az állatkísérletek is. Mindössze két fő komponenst kellett igazolni: egyrészről a rakéta működőképességét, az űrhajó repülőképességét és a két eszköz összeszerelt állapotban történő repülésének paramétereit, másrészről az űrhajó légköri visszatérési képességeit. A két cél mentén a teszteket ketté bontották és két külön repülésen ellenőrizték a célok teljesülését. Ezen tesztek sikeressége volt az előfeltétele, hogy a program továbbléphessen az emberes repülésekre, majd a bonyolultabb műveletekre.
A program első felszállása a Gemini–1 volt, amelyre 1964. április 8-án került sor. Ezen a repülésen először tesztelték a Gemini űrhajó és a Titan II rakéta integritását, illetve az együtt repülési kondícióit. A kabin ezúttal nem volt egy teljes értékű űrhajó részben amiatt, hogy magának az űrhajónak a fejlesztése elhúzódott és még nem állt készen egyetlen példány sem a repülésre, részben amiatt, hogy főként csak mérési eredményekre volt szükség és nem valós repülési eredményekre. Ezért az űrhajó inkább csak egy üres héj volt, amelyet műszerekkel töltöttek meg. A repülés tervezők nem terveztek irányított visszatérést, mindössze három Föld körüli keringésig rögzítették az űrhajó adatait, amelyek mindenben kielégítő eredményt hoztak. A repülést magát úgy tervezték, hogy az űrhajó nagyjából három és fél nap elteltével a felső légkör természetes fékező hatására magától visszasüllyedjen a sűrűbb légrétegekbe és elégjen. Ennek elősegítésére a mérnökök négy lyukat fúrtak a hőpajzsba. Végül a rakéta 7 másodperces továbbműködése miatt a tervezettnél kissé magasabb pályára állt a Gemini–1, így a tervezett három és fél nap helyett négy nap múlva zuhant vissza Földre az űrjármű 1967. április 12-én, a déli Atlanti-óceánon Dél-Amerika és Afrika között, minden repülési célkitűzést hibátlanul teljesítve.