Мобилизация ресурсов США на реализацию первой пилотируемой экспедиции на Луну была сравнима с первоочередными программами военного времени, в первую очередь с атомным проектом. На ракеты-носители "Saturn" и корабли "Apollo" было ассигновано 19,4 миллиарда долларов в ценах тех лет, а вместе с техническими и стартовыми комплексами и испытательными стендами программа обошлась в 24 миллиарда долларов. В самый напряженный период, в 1966–1967 годах, на "Apollo" приходилось около 70 % бюджета НАСА. В работах участвовало почти полмиллиона человек и около двадцати тысяч фирм.
Местом старта лунных экспедиций был выбран район мыса Канаверал во Флориде, где уже работал ракетный испытательный полигон ВВС США. Побережье к северу от него и часть острова Меррит занял созданный в июле 1962 года Центр стартовых операций НАСА (в ноябре 1963 года его переименовали в Космический центр имени Кеннеди).
В мае 1963 года на острове Меррит заложили фундамент гигантского монтажно-испытательного корпуса — здания вертикальной сборки высотой 165 м. Два года спустя его уже сдали под монтаж оборудования. В 5 км от него, на берегу океана, в 1963–1966 годах были выстроены два стартовых комплекса, LC-39A и LC-39B, для ракет "Saturn V". Еще два комплекса, LC-34 и LC-37B, были построены для ракет "Saturn I" и "Saturn III".
При разработке такой грандиозной ракетно-космической системы, как "Saturn-Apollo", центральной становилась проблема надежности. И программа отличалась беспрецедентным размахом стендовой наземной отработки как отдельных блоков, так и всего комплекса в целом.
На создание стендовой базы потребовалось около пяти лет: три года — на проектирование, два — на строительство. Противники строительства полномасштабных стендов считали такую методику весьма неразумной и затратной, но она принесла свои плоды. И одно из важнейших событий программы "Apollo" произошло 16 апреля 1965 года, когда на стенде была испытана первая ступень ракеты "Saturn V" в полной сборке. Именно на такой стенд у Сергея Павловича Королева не хватило денег, что и привело к краху проекта ракеты "Н-1".
Имея столь надежную гарантию по проверке сверхтяжелых ракет, Джордж Эдвин Миллер (р. 1918), ставший в сентябре 1963 года шефом Управления пилотируемых полетов НАСА, предложил отказаться от постепенной летной отработки "Saturn V" (сначала первая ступень, потом — вторая) и готовить первый пуск сразу с тремя готовыми ступенями и кораблем. На все возражения специалистов у Миллера был мощный довод: при традиционном порядке летно-конструкторских испытаний высадка на Луну до конца десятилетия нереальна.
Тем временем вовсю шла подготовка к запускам ракет серии "Saturn".
Новый носитель родился в 1957 году из работ группы Вернера фон Брауна по объединению ракет "Redstone" и "Jupiter" в связку "Juno V". К 1959 году проект выкристаллизовался в "Saturn" (связка баков, оснащенная восемью двигателями — улучшенными вариантами двигателей ракет "Thor" и "Jupiter").
Первый "Saturn I", стартовавший с мыса Канаверал 27 октября 1961 года, имел массу около 420 т. Рабочей у ракет этой серии ("Block I") была лишь первая ступень; макеты верхних ступеней несли балласт (воду) общей массой 86 т. При втором запуске, 25 апреля 1962 года, макеты верхних ступеней были подорваны, и балласт рассеялся в верхней атмосфере гигантским облаком ледяных кристаллов, которое специалисты могли наблюдать в течение нескольких секунд. При полете 16 ноября 1962 года проверялись тормозные ракеты отделения первой ступени.
С завершением экспериментальных запусков "одноступенчатого" варианта ракеты пришло время "оживить" вторую ступень, чтобы выйти на орбиту. Первый "двухступенчатый" вариант "Block II" взлетел с мыса Канаверал 29 января 1964 года. Новый носитель вывел на орбиту модуль проверочного оборудования и носовой конус ракеты "Jupiter", заполненный песком. В следующем пуске, 28 мая 1964 года, проверялась работа системы спасения корабля "Apollo", пока еще с макетом основного блока.
16 февраля 1965 года "Saturn I" вывел на орбиту рабочий полезный груз — исследовательский спутник "Pegasus 1". Второй "Pegasus" отправился в космос 25 мая, третий — 30 июля.
По завершении первого цикла запусков перешли ко второму — к летным испытаниям ракеты-носителя "Saturn 1В". Ее первая ступень была облегченной версией "Block II" ракеты "Saturn I", а новая вторая ступень оснащалась одним двигателем "J-2".
Первый запуск состоялся 26 февраля 1966 года. В суб-орбитальном полете, который продолжался 32 минуты, были проверены обе ступени ракеты и теплозащитный экран корабля "Apollo". Также прошел испытание беспилотный основной блок, предназначенный для орбитальных миссий (так называемый "Apollo Block I"). За исключением нареканий к работе наземных систем, неполадок при этом запуске не было.
5 июля 1966 года ракетой "Saturn IВ" на орбиту был выведен аэродинамический обтекатель командного модуля корабля, названный задним числом "Apollo 2". Основными задачами полета стали изучение поведения компонентов топлива, оставшихся в баках последней ступени, а также имитация повторного запуска двигателя.
28 августа 1966 года в полете "Saturn IВ" на суборбитальную траекторию для проверки входа в атмосферу под максимальным углом и со скоростью больше первой космической был выведен беспилотный командный модуль, названный "Apollo 3". Он находился в полете 93 минуты, его двигатель включался четыре раза, а максимальная высота полета составила 1137 км. Командный модуль вошел в атмосферу со скоростью 8,7 км/с и успешно приводнился в Тихом океане у острова Уэйк.
Успех предыдущих испытаний позволял надеяться, что первый пилотируемый орбитальный полет "Apollo" состоится по плану — 21 февраля 1967 года, в ходе четвертого пуска "Saturn 1В". Еще в декабре 1965 года в основной экипаж "Apollo 1" были назначены Вирджил Айвен "Гас" Гриссом (1926–1967), Эдвард Хиггинс Уайт (1930–1967) и Роджер Брюс Чаффи (1935–1967).
Однако все больше чувствовалось отставание от графика разработки самого корабля "Apollo". Проект постоянно модифицировался: только в 1966 году в конструкцию и оборудование было внесено свыше 5300 изменений, а 758 из них еще не были осуществлены. Последствия изменений с трудом прослеживались по чертежам, большинство не учитывалось ни штатной документацией, ни специальными инструкциями. Незащищенные жгуты проводов змеились по полу кабины корабля. Из системы терморегулирования сочился теплоноситель — ее элементы много раз разбирались и собирались из-за неполадок.
27 января 1967 года экипаж "Apollo 1" разместился в корабле с заводским номером 012, который уже находился на стартовом комплексе, в голове ракеты "Saturn IВ". Астронавты собирались отработать обратный отсчет и первые три часа полета. В бункере управления пуском, расположенном в 500 м от старта, у пульта сидел будущий астронавт Стюарт Аллен Руса (1933–1994), рядом с ним — Дональд Кент "Дик" Слейтон (1924–1993).
К вечеру включились прожекторы. В 18:31, когда Слейтон просматривал график испытаний, он услышал голос из "Apollo 1". Всего одно слово, похожее на "Огонь!". И еще через две секунды: "У нас пожар в кабине!" Слейтон узнал голос Чаффи, чье место было напротив пульта радиосистем. Взглянул на телемонитор, транслировавший изображение экипажа через иллюминатор выходного люка. На стекле плясали языки пламени. Спасатели бросились к люку корабля и отпрянули назад. Он был слишком горячий. От дыма ничего не было видно, противогазы не помогали. Только через пять минут люк удалось открыть, и спасатели сообщили, что все кончено: экипаж "Apollo 1" погиб в бушующем огне.
Что именно пошло не так, никто не может сказать и сегодня, но условия для пожара были идеальные. Согласно проекту, на старте кабина "Apollo" заполнялась чистым кислородом под давлением. Малейшая искра в такой атмосфере может привести к загоранию. Однако никто не подумал о возможных последствиях…