阿波羅11號，被月球引力成功捕捉，成為月球的衛星了。現在距離月面110公里，從這個位置開始繞月飛行，等待尋找合適的時機，準備著陸於月球的月面。登月艙大約需10分鐘的時間，從15公里上空，作拋物線運動方式降落。登月艙在月面滑行480公里，在這段時間內要確保登月艙，能夠垂直平穩的著陸月面。不能出現任何失誤，因為登月艙的四條腿，採用細長的圓盤底座緩衝裝置，如果著陸傾斜角度過大或著陸地形位置坡度夾角過於陡峭，都可能導致登月艙發生側翻，導致登月艙損壞嚴重而無法返航。
就在此時，登月艙高度降到離月面9000米時，登月艙內發生一件令人驚詫的一幕，鷹艙內警報燈忽然亮起。顯示計算機出現故障，監視器上出現故障數字程式碼，顯然故障資訊不在預想範圍之內，從高度9000米下降至1900米的幾分鐘內，阿姆斯待特和奧爾德林，竭盡全力的研究處理方法，仔細地查詢可能發生的原因，全神貫注的凝視著計算機和儀表刻度。如果不能及時處理故障，將面臨改變計劃方案。緊急與休斯敦取得聯絡，航天中心的指揮官們也疑惑不解，各種資料在腦海裡飛速篩選，尤其是負責設計這個裝置的工程師，不停的在用手按壓著腦門，似乎背脊直冒涼氣。這時休斯頓指令官篤定判斷出，有可能計算機運轉超過設計負荷，使得資料計算出現堵塞現象。
立即向登月艙發出命令：鷹！關閉計算機應答系統，減輕計算機的負荷。回答道：明白！就這樣警報解除了。後來經過排查分析才知道，他們為了和母船聯絡，打開了會合對接雷達，同時他們又打開了著陸雷達，造成資料計算的負擔，形成故障警示。總算是有驚無險，鷹已降到距月面3000米的高度，以噴射口向前方飛行的鷹，開始將噴射口調轉方向，逐漸變成垂直著陸姿勢。慢慢的距月球越來越近了，月球的隕石坑、山丘、大裂縫等都能清晰可見。阿姆斯特朗驚奇地發現，將要著陸的地方存在無數巨大的岩石。此時，登月艙已經下降到離月面150米的高度，這是個非常危險的高度。而且，沒有發現一號著陸點的位置。一號著陸點，是阿波羅8號和10號，在前期偵測到的，較為平坦的目標著落點。
而且，登月艙的導航系統，卻不偏不倚地，把登月艙引向一個堆滿岩石的火山口。阿姆斯特朗，選擇了手動控制登月艙。再次將發動機點燃，70秒鐘後登月艙不斷下降，讓登月艙越過了巨大的火山口，避免了一場意外。登月艙位於月面上空大約9米，燃料開始耗盡，所剩燃料僅夠用30秒鐘。著陸點終於選在了，赤道面向地球的靜海上，登月艙向一個平坦的地方緩緩著陸。休斯頓，這裡是靜海基地。鷹，著陸成功。飛行控制中心頓時爆發出一陣熱烈的歡呼聲。經過那令人緊張心跳的幾秒鐘後，登月艙的4條支腳，終於穩穩地紮在月面上。登月艙裡的總控制板上，兩個藍色的訊號燈，發出令人欣慰的亮光，準確地登陸時間是1969年7月20日下午4時17分43秒。人類第一次成功地到達月球，經過了102小時39分40秒的飛行，經過各種危機考驗，終於成功地完成了這一壯舉，舉世矚目，問鼎月球。
在登月艙裡，阿姆斯特朗和奧爾德林把手伸過儀表盤，默默地握了一下。著陸以後，還有相當繁瑣的工作要做。登月艙根據計劃，將在月球停留22小時。到達月面稍事休息，兩名宇航員首先開始用餐，這是人類到達月球后的第一頓飯。由於阿姆斯特朗和奧爾德林，急於親眼看到，這個新鮮的世界。他們向休斯頓請求調整，飯後休息四小時計劃，決定提前5小時開艙。經過地面控制中心的慎重考慮，答應了他們的要求。全世界的電視臺，由於登月艙提前開啟，逼迫調整了提前轉播時間，已經亂成一片。阿姆斯特朗和奧爾德林，為出艙做好各項準備工作。首先確保證通訊、輸氧、冷卻裝置、月面宇航服的一切正常。然後認真地檢查了登月艙著地點的傾斜度、艙內儀表、燃料裝置、壓力和氧氣供應情況。否則無論哪一項發生故障，在月球上都會產生無可挽回的悲劇。
一切就緒後，確認開啟登月艙的艙門。同時啟用身上穿的月面宇航服和維持生命的裝置進行呼吸。登月艙的門是向裡開的，艙內有氣壓，艙外是真空環境。由裡向外存在壓力差值，所以首先要降低艙內的壓力，不然艙門緊閉無法開啟。突然，發現艙內的氣壓，降壓失敗，總降不下來。這一狀況又是意想不到的，因為很多訓練實驗，無法在地球上等到充分體驗。他們花費了很長時間，才搞定了這一狀況，好不容易才打開了艙門。因此，錯過了電視收視率的黃金時間，不過終於弄清楚了，原來當他們排放艙內氧氣的時候，自己撥出的二氧化碳，從維持生命系統中洩漏。導致內外壓力不平衡，使得艙門產生強烈的吸附力。面對著這陌生的世界，他們懷著既驚喜又恐懼的心情。
奧爾德林向內打開了鷹號的艙門，讓阿姆斯特朗進入了外面的平臺。他幫助阿姆斯特朗透過狹窄的艙口。阿姆斯特朗踏上梯子後，拉下了一條掛繩，放開了在鷹號下降平臺上的模組化裝置整合裝置，這上面安裝了一臺黑白電視攝像機，奧爾德林手持電視攝像機，將鏡頭對準站在艙口的阿姆特朗。可以讓地球上數億觀眾看到他從梯子上下來，阿姆斯特朗慢慢到了著陸器腳邊。此時，地球上的億萬觀眾，都目不轉睛地注視著電視螢幕。螢幕上映出了阿姆斯特朗從幽黑的扶梯一步三停地爬下時的側影。多麼令人激動的時刻。指令長向休斯敦作著及時的報告：我現在在扶梯的最下端，鷹著陸支腳的底盤，已陷進了3至4釐米，月面像以細小的顆粒組成，景緻真美。
阿姆斯特朗，大約花了大約三分鐘，從這9級扶梯上到達月面，站在著陸支腳的底盤上，兩手抓著扶梯。然後，他用左腳試探地觸及月面，又踏實地踩了一下，右腳也邁到月面上，鬆開兩隻手稍稍離開了“鷹”。美國東部時間1969年7月20日22點56分20秒，人類在月面上留下了第一個腳印。這個腳印長約32.5釐米，寬約15釐米，還留有清晰的鞋底溝紋。電視機前的人們凝視著阿姆斯特朗的一舉一動，心裡不由得發出種種疑問：在只有地球質量1／6的月球上，人能站立嗎？能行走嗎？這時，擴音器裡傳來了阿姆斯特朗激動而自豪的聲音：“這對於一個人來說，只不過是小小的一步而已。可是對人類來講，卻是一個巨大的飛躍！我們不知道有沒有外星文明，數十億年來是否過月球。但是，對於人類來說卻是偉大的壯舉。
宇航員在月面上活動，必須穿著戶外宇航服，它包含著維持生命系統的裝置。阿波羅計劃使用的航天服，屬於第三代航天服。月面活動與浮游在太空活動的情形不同，必須一邊步行在遍地皆是岩石的月球表面，一邊彎下身體採取岩石標本。要求保護航天員，不但能經受強烈的太陽光輻射，也能防止從天而降的微小隕石，砸在身上不會導致破損。這種航天服在關節周圍製成伸縮自如的褶皺，大大提高了運動效能。
但是，宇航員必須穿著特殊的內衣。這種幾乎蓋住全身的網狀內衣，縫入了長達100米，猶如空心面粗的網狀的細管，管內採用水冷降溫，隨時吸走航天員身上散發的熱量，並且排出到宇宙空間。穿在內衣外面的航天服，由絕熱層、壓力層、抑制壓力層的膨脹等幾層重疊。最外面還蒙上，聚四氟乙烯與玻璃纖維製成的保護層。再戴上強化樹脂製成的盔帽、多層防護手套，穿上金屬網眼的長統靴，就是完整的阿波羅航天服了，所以航天員穿上後感到十分舒適。
阿姆斯特朗，感到四周一片寂靜，靜得有點害怕。月球的天空是黑色的，由於月球上沒有空氣散射日光的緣故。天空中掛著一輪明亮的地球，它比人們看到的月亮大得多。太陽光線異常明亮，眼睛不能直視。遠方的火山口隱約可見，地平線拐一道圓彎，消失在幽黑的宇宙中。在近處的物體，同樣由於沒有光散射，物體的陰面顯得特暗，而亮面又特亮，明暗反差非常大，使人看得極不習慣。月面處處岩石凸起，岩石上面覆蓋著灰色的塵粒。月球上沒有水，荒涼至極，到處佈滿著隕石坑。完全不是中國神話中，描述的那般仙境，而是死寂沉沉的恐怖之谷。
阿姆斯特朗，走出艙外的第一項工作，就是檢視登月艙的情況，看登月艙的四個支腳，是否會陷入到月面中去，上升發動機會不會有問題等。他們一邊談論著，一面來回走動。掀開安裝在鷹下降部的塑膠蓋，那裡面有個紀念碑。在薄薄的金屬牌上，鐫刻著地球的東西兩個半球，還有：1969年7月，太陽系的行星，即地球上的人類第一次，在月球上留下了足跡。我們代表全人類，來這裡進行一次和平的旅行的字跡。接著，奧爾德林從鷹下降部的收藏箱裡取出帶三腳架的電視攝像機，拍攝了一段周圍的景色。然後，把攝像機安裝在月面上，設定登月艙在畫面中的位置為中央稍左一點的地方。他設定完攝像機，像袋鼠一樣輕快地蹦跳著跑進了畫面。
他把太陽風測定裝置立在鷹前面，它是捕捉從太陽放射出來的具有放射能微粒子的裝置。揹包裡的氧氣只夠用4個小時，預定停留時間只剩1小時，一晃時間過去了1小時40分鐘。於是急忙開始採集真正的岩石標本，從月球岩石，人類可以窺探許多太陽系的秘密。所以，月岩堪稱得上是月亮寶石。他們把這些標本一個一個地裝在塑膠袋中。採集完的岩石後，就安放觀測器。奧爾德林兩手提著鐳射反射器和月震儀，從鷹的暗陰處走過來，這些儀器在地面上足有80公斤，但在月面上卻只需輕輕地提起就走。鐳射反射器有手提包那麼大，是以100個水晶稜鏡縱橫各10個排列起來的裝置。從地球發射的鐳射被這反射器反射回去，以測出地球和月球的準確距離。
月震儀裝有太陽能電池，記錄月震波用無線電送回地球。這種月震儀靈敏度極高，人們能在地球上觀測月震。預定的2小時40分鐘轉眼就過去了。休斯敦下達了停了艙外工作，返回鷹艙的命令。可他們還有好多事沒來得及做，有點依依不捨。但是，他們還是立即開始執行，返回的命令離開月球。奧爾德林先爬上艙梯，他站在艙口和下邊的阿姆斯特朗，一起用穿在滑車上的繩索，把標本箱拉上去。兩人互相幫助著鑽進狹小的艙口。蓋緊艙口，輸入氧氣，待艙內氣壓上升，他們就卸下揹包，脫去登月服，換上艙內宇宙服。登月艙和母船的對接是有重量限制的，它能攜帶最大包裹的重量是30公斤。由於增加了月面標本，就得把返回地球時不需要的裝備和物品清理出去，以減輕登月艙的重量。
