Il 21 dicembre 1968, a pochi mesi dal lancio dell’Apollo 7, la missione spaziale Apollo 8 seguì, diventando il primo volo spaziale con equipaggio a raggiungere l’orbita della luna e a rientrare sulla Terra con successo. L’equipaggio era composto da Frank Borman nel ruolo di comandante, James Lovell come navigatore e William Anders come ingegnere di volo. Furono i primi esseri umani a osservare il lato nascosto della luna a occhio nudo mentre si trovavano a bordo della navetta spaziale. Avendo effettivamente abbandonato l’orbita terrestre, furono anche considerati i primi a scorgere la Terra dall’esterno della sua orbita. Questo evento costituì il secondo volo spaziale con equipaggio all’interno del Programma Apollo, dopo Apollo 7.
La missione aveva come obiettivo il primo viaggio lunare mai realizzato attorno all’orbita della luna. Questo compito presentava notevoli difficoltà, richiedendo significativi adeguamenti e una formazione specifica per il volo straordinario della navetta. A causa del ritardo nella costruzione di un nuovo modulo lunare, il modulo di comando e servizio fu integrato nell’Apollo 8, programmato per un viaggio fino alla luna, con la possibilità di entrare nella sua orbita. All’epoca si temeva che i Sovietici avessero sviluppato una strategia per circumnavigare la luna e forse anche per atterrare per primi. Per questo motivo, il volo dell’Apollo 8 fu pianificato in anticipo, senza attendere l’installazione del modulo lunare. In effetti, questa missione accelerò le possibilità di un atterraggio lunare prima della fine del decennio.
Le gravi oscillazioni che causarono il fallimento dell’Apollo 6 furono prese in considerazione per questa missione. Gas elio fu diretto verso le linee di alimentazione e altre cavità per smorzare le vibrazioni e assorbire gli urti. Un altro problema riscontrato nell’Apollo 6 fu lo spegnimento di due dei cinque motori razzo. La causa del malfunzionamento fu rintracciata in una perdita della linea di combustibile ad idrogeno, che si ruppe a contatto con il vuoto. Come rimedio, il design delle linee di accensione e dei condotti di combustibile furono modificati per prevenire futuri contatti con il vuoto.
Ci vollero tre giorni per l’equipaggio per raggiungere la luna. Orbitarono dieci volte in un periodo di 20 ore durante la vigilia di Natale. Quando la navetta spaziale riemerse dal lato opposto della luna nel suo quarto passaggio, l’equipaggio assistette al sorgere della Terra per la prima volta nella storia dell’umanità. Questa missione ottenne probabilmente la più alta copertura mediatica rispetto alle missioni Apollo precedenti. L’equipaggio tornò sulla Terra in sicurezza il 27 dicembre di quell’anno, diventando i “Uomini dell’Anno” secondo la rivista Time per il 1968.