登月計劃確定後，NASA開始設計飛往月球的飛船和運載火箭。按照月球軌道會合方案的要求，每次飛行需三名航天員和兩艘太空船。航天員乘坐阿波羅號飛船系統的指令…服務艙控制系統前往月球並返回，登月的任務由第二艘飛船——登月艙完成，它從地球前往月球的過程中，採用機械方法與阿波羅號對接起來，到月球軌道後把兩名航天員送到月球表面並帶他們返回。

指令…服務艙（mand…Service　Module，CSM）由兩個附著在一起的不同部分指令艙和服務艙組成。從地球到月球並返回的旅程中三名航天員都並排坐在圓錐形的指令艙中，雖然指令艙的空間比雙子星和水星號提供的空間要大，但對三個人來說還是顯得有些狹小。

指令艙的下面是一個圓柱形的服務艙，它為航天員提供電、氧氣和其它的生保功能，以及發動機所需的推進劑。服務艙中有一臺主發動機，可以多次快速的啟動和關閉，用於飛船的機動飛行，如軌道修正、進入月球軌道及返回月球的推進。為了進行飛船的姿態調節和保持、交會和停泊，在服務艙的四周有16個小發動機，這些小發動機在1秒鐘內最快可以點火40次。整個登月飛行結束時，指令艙脫離服務艙，裝有熱遮蔽層的底座對著地球，進入大氣層，開啟減速傘，在海洋中完成濺落著陸。

登月艙（Lunar　Module，LM）不像我們通常看到的飛行器具有流線型的外形，而是稜形，這是由於太空以及月球的大氣阻力非常小，艙體的形狀幾乎不影響飛船的飛行。登月艙由上升段和下降段兩級組成，4根可收縮的懸臂式登月支柱支撐整個登月艙，飛行期間這4根支柱都收起來。登月時，兩名航天員站在登月艙上升段內，透過視窗觀察外面的情況，操縱飛船在月球上著陸。為了安全著陸，下降段的發動機可令飛船減速，4根支柱起到著落墊的作用，使登月艙平穩的站立在月球表面。登月任務完成後，上升段內的發動機啟動，將上升段送回月球軌道與指令…服務艙會合，而下降段則留在月球上。

航天員站著登月

登月艙最初的設計中，在每個航天員的座椅前方安排了兩個視窗。較大的一個視窗與航天員的眼睛齊平。因航天員都是坐著的，視窗距航天員的眼睛距離為60厘米，較小的一個視窗靠近航天員的膝蓋。兩名航天員的4個視窗總面積達到11平方米。這樣的設計很不合理。首先，由於視窗面積過大，暴露的陽光過多，而縮小面積又會影響航天員的視野；其次，由於視窗距航天員的眼睛較遠，視野有限，給月球著陸過程中航天員對著陸地點的觀察造成了極大的困難。此外，視窗過大，重量也大，侵佔了其