Mając za cel lądowanie na powierzchni Księżyca, projektanci stanęli przed wyzwaniem pogodzenia ze sobą minimalizacji ryzyka utraty zdrowia i życia przez astronautów, braku ich umiejętności oraz ograniczeń stosowanej technologii. Rozważano trzy możliwe do przeprowadzenia rodzaje misji: Lot bezpośredni: wystrzelenie bezpośrednio z Ziemi statku kosmicznego, który dotarłby do powierzchni Księżyca, lądował, a następnie powrócił w całości na Ziemię. Wymagałoby to zastosowania rakiety nośnej o sile przekraczającej jakiekolwiek wtedy dostępne. Spotkanie na orbicie okołoziemskiej: drugim rozważanym rodzajem misji mogło być spotkanie na orbicie – określane jako Earth Orbit Rendezvous (EOR). Wymagane było wystrzelenie dwóch rakiet Saturn V – jednej ze statkiem kosmicznym, a drugiej z paliwem. Na orbicie nastąpiłoby przekazanie paliwa do statku kosmicznego w ilości zapewniającej lot, lądowanie i powrót z Księżyca. Także w tym przypadku cały statek kosmiczny musiałby lądować na powierzchni Księżyca. Spotkanie na orbicie okołoksiężycowej: plan, który został przyjęty, przypisuje się Johnowi Houboltowi. Zakładał spotkanie na orbicie księżycowej – Lunar Orbit Rendezvous (LOR). Statek kosmiczny składał się z modułu serwisowego i dowodzenia – Apollo Command/Service Module (CSM) oraz modułu lądownika – Apollo Lunar Module LM, lub LEM od pierwotnej nazwy Lunar Excursion Module. CSM zawierał system zdolny do podtrzymywania życia dla trzyosobowej załogi przez okres pięciu dni podróży na Księżyc oraz umożliwiał bezpieczne wejście w atmosferę ziemską w czasie powrotu. LM miał odłączyć się od modułu CSM na orbicie wokół Księżyca i wylądować na powierzchni Księżyca.