- Den 20. juli blev månelandingsfartøjet, kaldet Ørnen, skilt fra kommandosektionen Colombia på Månens bagside. Collins forblev i Columbia mens Ørnen med Armstrong og Aldrin ombord påbegyndte månelandingen.
- Efter en omhyggelig kontrol blev landingsmotoren på Ørnen tændt og nedstigningen begyndte. Under landingen bemærkede astronauterne at det planlagte landingssted var mere klippefyldt end forventet. Armstrong overtog derfor kontrollen og styrede månelandingsfartøjet ned på et mere jævnt terræn, senere kendt som Stilhedens base.
- Den 21. juli kl. 03.56.20 dansk tid, seks en halv time efter landingen, steg Armstrong ned på Månens overflade og udtalte de berømte ord: "Det er kun et lille skridt for mennesket, et kæmpespring for menneskeheden."
- Efter 21 timer og 36 minutter på månens overflade, blev startraketten på Ørnen tændt og de to astronauter vendte tilbage til Columbia medbringende 22 kg månesten. Astronauterne vendte tilbage til Jorden den 24. juli og blev modtaget som helte.

