Mens besætningen sover fortsætter Apollo 11 sit fald mod månen. 069:10:24 vågner Apollo-astronauterne op til deres hidtil travleste dag. Fartøjet er nu kun 23.000km fra månen og nærmer sig med 4485km/t.
Sammen med CapCom gennemgår de fartøjets tilstand og klargør systemerne til den altafgørende Lunar Orbit Injection (LOI) – den motorbrænding der skal bringe dem i kredsløb omkring månen. Apollo 11 flight profile vil bringe dem i et stort sving omkring månen og videre ud i verdensrummet, hvis denne brænding ikke foretages på det rette tidspunkt og med den rette kræft.
Som det ses på tegningen skal LOI foregår når Apollo 11 er på bagsiden af månen, hvor der ikke er radiokontakt med jorden. Computeren på fartøjet programmeres med de nødvendige data mens der stadig er radiokontakt, men først når Apollo 11 kommer fri af månens skygge, efter godt 35 minutter, ved CapCom om LOI har været en succes. Opsætningen foregår manuelt, så der er mulighed for fejltastninger.
075:41:23 mister Houston radiokontakt med Apollo 11.
De tre astronauter er nu fuldstændig alene med deres fartøj. Der er 9 minutter til LOI, der selvom det foregår automatisk skal overvåges nøje – det er ikke her systemet skal svigte.
075:49:49, lige på sekundet, starter Apollo 11 sin LOI motorbrænding, der skal vare i 6 minutter og 2 sekunder.
Alene bagved månen oplever astronauterne deres første jordopgang lige inden de atter får radiokontakt med CapCom.
076:15:13 Aldrin (onboard): There it is, it’s coming up!
076:15:15 Collins (onboard): What?
076:15:16 Aldrin (onboard): The Earth. See it?
076:15:17 Collins (onboard): Yes. Beautiful.
076:15:21 Aldrin (onboard): It’s halfway up.
På jorden venter mission control på kanten af deres stole. Hvis Apollo 11 har brændt kortere end beregnet, så ville de allerede havde haft radiokontakt og Apollo vil flyve forbi månen, men hvis de har brændt for meget vil Apollo 11 være styrtet ned på månens bagside og de vel aldrig få kontakt.
076:16:59 modtagers det første signal fra Apollo 11.
Astronauterne og CapCom gennemgår navigationsdata fra fartøjets computer, men finder heldigvis ingen uoverensstemmelser – Apollo 11 er ankommet succesfuldt til sit månekredsløb. De er nu kun 204km over månens overflade.
Apollo 11 skal foretage endnu en LOI motorbrænding, for at bringe dem ind i et mere cirkulært kredsløb. LOI-2 foretages allerede i andet orbit, mens fartøjet er bag månen for tredje gang. LOI-2 forløber perfekt og 080:35:30 har Apollo og CapCom genetableret radiokontakten. Fartøjet kredser nu omkring månen i 96km højde med 5853mk/t.