列昂诺夫在别列亚耶夫的帮助下，穿上约90千克的航天服，将“生命支持系统”背包放在增压航天服外，开始吸纯氧，然后系上一根5.75米包络电话线的绳子，准备工作花了1个多小时。当飞船飞到第2圈时，在确保座舱密封完好的情况下，列昂诺夫打开座舱向内开的舱盖，进入密封过渡舱。别列亚耶夫向他说：“祝你走运！”列昂诺夫在过渡舱内为自己的航天服增压，检查了航天服的密封性，戴正头盔。别列亚耶夫关上座舱盖，并给过渡舱减压。11时34分，列昂诺夫打开外舱盖，在舱口定了定神，便像酒瓶木塞一样弹射出去，一跃进入茫茫太空。他眼前呈现出了一幅壮丽景象：漆黑的太空中布满明亮的星星，但并不闪烁；太阳和星星同时在天空照耀，甚至能看出太阳周围的日冕；再往下看是人类美好的家园，湛蓝的海洋、墨绿的森林、弯曲的河流、覆盖白雪的高山、棕色的陆地、飘浮的云……他在自己作的一幅《步人太空》的画中描绘了这些情景。列昂诺夫被飞船上伸出的那根粗粗的缆绳牵着，在失重状态下就像是在海洋中游泳一般。人步入太空后遇到的最大困难是温差太大，向阳一面高达130多摄氏度，背阳一面则低达零下130多摄氏度，因此他不停地旋转身体，以保持温度的平衡。他尽力尝试做点事情，如摘下可移动的摄像机拍照，搬动几件舱外物体等。列昂诺夫在舱外活动24分钟，其中自由漂浮12分钟，多次离开飞船的距离达5米，表明航天员完全可以在敞开的太空中生存。
当别列亚耶夫通知列昂诺夫结束太空行走返回座舱时，出了一点意想不到的麻烦。列昂诺夫先是怎么也不能把摄像机放进过渡舱，他取回挂在舱外的摄像机，硬把它推进过渡舱，用双脚踩住，才制服了容易飘走的摄像机；后来，进入座舱的身体又被卡在舱门口，由于真空中没有大气压，航天服像气球一样膨胀起来，列昂诺夫体力消耗很大，身上汗流浃背，心跳得怦怦直响，对航天服进行3次减压后，花了12分钟才把身体蜷缩起来挤进了舱门，排除了险情。
第二天凌晨3时，当飞船飞到第16圈末段时，开始按计划返航。突然舱内增压气瓶的大气压下降，氧气含量逐渐升高，如果遇到一点火星就会引起爆炸。幸运的是，没有一台电机冒出火星，氧气含量也慢慢降到正常值。接着，飞船又出现翻滚现象，自动控制系统发生故障，飞船无法定向，不能按原计划返回。地面控制中心命令飞船再继续飞行一圈，若故障不能排除，就只好靠手动定向系统返航。指令长不得已改用手动定向系统，使飞船停止旋转，恢复平稳飞行，并调整到正确的轨道位置进入大气层。列昂诺夫透过舷窗，看到舱外涂层被高温熔化闪出的亮光。3月19日12时02分，飞船返回舱降落在乌拉尔山东北的原始森林一片积雪之中，由于手控操纵不甚精确，着陆地点偏离预定地点1300千米。他们只得在冰天雪地里燃起篝火度过了难熬的一夜，又冻又饿，但未发生意外危险，3月20日才被救援直升机找到。列昂诺夫因这次太空历险飞行而被授予苏联英雄称号，并永远载人航天史册。
10年之后，列昂诺夫还参加过一次被称为“太空握手”的美、苏两艘飞船的联袂飞行。1975年7月15日格林威治时间12时20分，苏联的“联盟”19号飞船升空，载有2名航天员瓦列里·库巴索夫和列昂诺夫。7个牛小时后，美国“阿波罗”18号飞船载3名航天员托马斯·斯塔福德、唐纳德·斯莱顿和万斯·布莱德发射上天，经过51小时49分钟的飞行，“联盟”19号和“阿波罗”18号两艘飞船在轨道上慢慢靠拢，最后成功地对接在一起。当对接舱的舱门打开后。列昂诺夫首先和“阿波罗”18号的指令长热烈握手，并用英语对斯坦福德说：“很高兴见到你。”全世界的电视观众兴奋地看到了这一具有历史意义的场景。在历时10小时的太空互访过程中，美、苏两国航天员在一起进行科学实验，一起回答地面新闻记者提出的问题。经过6天的联合飞行，“联盟”19号与“阿波罗”18号分离。7月21日，“联盟”19号首先脱离轨道飞向地球，在哈萨克斯坦地区着陆。这是一次具有里程碑意义的太空飞行。
列昂诺夫为此被授予宇宙金质奖章，月球背面一座环形山以他的名字命名。他后来担任了加加林航天员培训中心的副主任，见证了20世纪俄罗斯载人航天的全部进程。
阿姆斯特朗
阿姆斯特朗，1930年8月5日出生于俄亥俄州瓦帕科内达市。这个地方位于美国与加拿大交界的伊利湖南岸。他从上小学起就好做空中飞行的梦，常常仿学梦中的感觉，站在床上，屏住呼吸向上跳，想一下子就飞起来。父亲说他是人不是鸟，想在空中飞是痴心妄想，他自己也觉得好笑。不过他确实喜欢飞行，从9岁起就爱玩飞机图片和飞机玩具，甚至自己攒钱买材料制作飞机模型。
阿姆斯特朗14岁开始接受飞行训练，16岁时就获得了飞行员证书。1949年至1952年，他在海军当飞行员，1953年进入印第安那州的珀杜大学学习航空专业，毕业后在爱德华兹空军基地当试飞员。他是一名优秀的喷气式飞机驾驶员，后来参加驾驶X—15火前飞机的飞行，创造过X—15火箭飞机飞行高度和速度的世界记录。
1962年9月，阿姆斯特朗被选为第二批9名航天员之一。4年后的1966年3月16日，他首次参加太空飞行。他担任“双子星座”8号飞船指令长，和航天员斯科特一起驾驶飞船进入地球轨道。在飞船绕地球飞行第4圈时，要试验与先期发射上天的“阿金纳”不载人航天器对接。由于飞船上一个推力器发生故障，引起对接后的联合体自旋，阿姆斯特朗沉着冷静地处理故障，解除对接，提前结束联合飞行试验，驾驶飞船在太平洋上溅落，紧急返回地球。这次太空飞行只历时10小时42分钟，绕地球6.5圈。由于阿姆斯特朗的勇敢和镇静，果断地排除险情，避免了一场太空事故。从这次为载人登月飞行准备进行的太空对接试验，阿姆斯特朗获得了有益的经验。
到1969年5月，“阿波罗”10号飞船完成载人月球轨道飞行，美国的阿波罗载人登月计划便进入了正式的登月准备工作。美国航空航天局根据计算机记录下的所有航天员太空飞行时的操作方法、心脏活动、判断力、配合能力等情况以及地面训练成绩，最后从50名航天员中选出阿姆斯特朗、奥尔德林、科林斯三人作为首批登月者，阿姆斯特朗担任飞行指令长，奥尔德林为登月舱驾驶员，科林斯为指令舱驾驶员。他们集中在休斯敦的约翰逊航天中心进行了8次登月模拟训练，参加了一次登月演习。一切准备就绪了。
1969年7月16日美国东部时间9时32分，在卡纳维拉尔角聚集了上百万人，观看“阿波罗”11号飞船升空的壮观景象。这一天天空晴朗，万里无云，一枚“土星”5号运载火箭托着“阿波罗”11号飞船送入太空，飞船经过3天飞行后，于19日12时进入月球引力圈，飞行完全正常。20日凌晨，飞船到达距月球4500千米处，接到休斯敦飞行指挥中心的指令，飞船辅助发动机启动，飞船减速，开始进入远月点313千米、近月点113千米的月球轨道。经过2圈飞行，把轨道降到远月点121千米、近月点101千米，绕月球一圈约2小时，有三分之一的时间在月球背面飞行。在月球轨道上，航天员们做好了登月准备，阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱，这个舱以“鹰”命名；科林斯则留在指令舱，这个舱以“哥伦比亚”命名。两舱开始用呼号与休斯敦飞行指挥中心联系，等待分手。
21日凌晨2时许，在飞船飞行到第13圈时，登月舱与指令舱分离。“鹰”舱点燃降落火箭，向月面飞去。在“鹰”舱以8米每秒的速度下降到离月面150米高处时，阿姆斯特朗发现舱下有一个直径大约180米的大火山口。他手握操纵杆，给登月舱加足马力，在5时17分避开乱石嶙峋的危险地方，选择了最好的平坦着陆点，最后在月面“静海”的一角平稳降落，登月成功。阿姆斯特朗向地面飞行指挥中心报告：“休斯敦，这里是静海谷地，‘鹰’已安全着陆。”在地面指挥的航天员查尔斯·杜克回答说：“祝贺你，静海。你们跨越了濠涧，踏上了成功的彼岸，我们现在终于能喘口气了。”阿姆斯特朗向窗外眺望，眼前展现出一个遍布陨石坑和大石块的陌生世界。他和奥尔德林都迫不及待地希望走出去看一看这块神秘的地外之地。他们认真检查了舱内仪器、燃料装置、着陆设备和氧气供应情况，调查了周围环境能否允许长时间停留，让地面控制中心对自己的健康状况进行一次检查。当一切都经过精确无误的核对之后，按地面指令，人类踏上月面的历史性时刻终于来到了。
11时56分，阿姆斯特朗打开“鹰”舱舱门，站在5米高的平台上，走下扶梯，几级台阶走了3分钟，左脚先迈上月球第一步。在地球上收看电视的大约5亿人，用惊奇的眼光从屏幕上看到了第一个地球人踏上月面瞬间的情景。阿姆斯特朗在月面上留下了第一个长约32.5厘米、宽约15厘米的人类脚印。他后来在叙述迈上月面第一步看到的景象时说：“月面是美丽的，仿佛上面铺着一层细细的炭粉，可以清楚地看到脚印。‘鹰’的支架好像陷了进去，实际上立得很稳。走路并不那么困难，比在地面模拟训练轻松多了。”19分钟后奥尔德林紧步阿姆斯特朗的后尘，从登月舱小心翼翼地走下来。当他走到月面上时，不禁叫喊起来：“啊，太美了厂但他环顾四周，又感慨万千地说：这真是一个荒凉而孤寂的世界。”
美国总统尼克松在白宫同月球上的两位航天员通话，他说：“今天，对每个美国人来说，是一生中最值得自豪的日子，对全世界的人类来说也是如此。由于你们的成功，太空已成为人类世界的一个组成部分。”他们在接受了地面人员的祝贺后，开始在月面开展实验活动。首先在月球上安放了一块金属纪念牌，上面镌刻着：“1969年7月，这是地球人在月球首次着陆的地方。我们代表全人类为和平而到达这里。”然后竖起一面美国国旗。阿姆斯特朗在月面搜集月球岩石标本，和奥尔德林一起安装激光反射镜、太阳风探测装置和月震测量仪，用摄像机拍摄月面照片。由于月球的引力只有地球的六分之一，在月面上行走，就像袋鼠那样双脚跳跃着前进，显得轻飘飘的。他们在月面活动了2小时31分30秒，搜集月球岩石土壤标本24.4千克。地面控制中心告诉阿姆斯特朗：“你们把能拿到的一切都放人盒子里带回来。”于是，他们把月球岩石土壤标本带回登月舱，关紧舱门，然后启动发动机告别静海，返回“哥伦比亚”指令舱，与相别28小时的科林斯在月球轨道上会合。
7月22日13时56分，阿姆斯特朗奉命指挥“阿波罗”11号飞船离开月球轨道，踏上返回地球的旅途。24日上午，在飞船返回途中，阿姆斯特朗通过电视向地面发表了最后一次谈话，他说：“一百年以前；法国作家儒勒·凡尔纳写了一本关于月宫旅行的小说，他的宇宙飞船‘哥伦比亚’号从佛罗里达出发，结束月宫旅行后，降落在太平洋。现代的‘哥伦比亚’号明天就要如同小说里的‘哥伦比亚号’一样溅落到太平洋了。”7月25日凌晨1时50分，“阿波罗”11号飞船指令舱载着阿姆斯特朗等3名航天员平安溅落在太平洋中部海面，结束了这次破天荒的人类月球之旅。第一次整个登月时间为8昼夜3小时18分钟。
阿姆斯特朗和他的两位同伴从月球载誉归来，美国总统用无线电向登月英雄们祝贺说：“当你们胜利返回地球，就意味着我们取得了巨大的成功。我想，这次飞行的8天，不仅是短暂的一周，而且也是漫长的一周，更是创世以来最伟大的一周。”阿姆斯特朗获得了美国自由勋章、美国航空航天局卓越服务奖章和国际宇航联合会金质奖章。
第一次登月成功之后，阿姆斯特朗告别了航天员职业，先到美国航空航·天局设在华盛顿的机构工作。1971年到辛辛那提大学航天工程系任教，1979年担任航天电子贸易公司顾问，并作过月球，之行电视记录片的主讲人。后来在俄亥俄州莱巴嫩城的家庭农场过着平静的生活。1999年7月16日在美国航空航天局纪念“阿波罗”号登月成功30周年的新闻发布会上，阿姆斯特朗在会上露面，并发表讲话说：“阿波罗计划的成就在于证实了人类可以不被束缚在地球上，我们的想像会走得更远，登上火星将是人类的下一步跨越。”