Ay’a inişten önceki son deneme budur. Apollo-10’daki astronotlar daha önce de uzay uçuşu yapmış olan Thomas Stafford, John Young ve Eugene Cernan idi.
Apollo-10 dev Satürn-5 füzesi ile18 mayıs 1969 günü uzaya fırlatıldı. Bu defa da asıl gaye Ay örümceğini denemekti. Ara., Dünya çevresinde bir buçuk tur yaptıktan sonra Ay’a yöneldi, 21 Mayıs günü Ay yörüngesine girdi. Önce, elips, sonra, daire şeklinde yörünge çizerek Ay çevresinde dönmeye başladı. Bir gün sonra, yani 22 Mayıs’ta, astronot Stafford ve Cernan ana kabinden ayrılıp Örümceğe geçtiler. Daha sonra, Örümcek içinde iki astronot olduğu halde ana kabinden ayrıldı ve Ay’a sadece 15 km. uzaklıkta bir yörüngede dönmeye başladı. İnsanoğlu ilk defa Ay’a bu kadar yaklaşmış oluyordu. İki astronot Ay çevresinde dönerken film çektiler ve televizyon yayını yaptılar. Bu yayınları bütün Dünya takip etti.
Bundan sonra Örümcek ana kabinle buluşma manevrasını başlattı. Buluşma ve kenetlenme, Ay’ın Dünyanın görünmeyene tarafında başarı gerçekleşti. Örümcekteki astronotlar tekrar ana kabine geçtiler. Buluşmadan sonra komutan astronot John Young düğmeye basarak Örümceği ana kabinden ayırdı ve yörüngesine bıraktı. Astronotlar Ay’ın yakınından çektikleri filmleri ana kabine getirmişlerdi.
Dönüş roketlerini ateşleyerek Ay’ın çekim alanından çıkan astronotlar, 26 Mayıs 1969 günü, saatte 39.425 km, hızla atmosfere girdiler. Az sonra da Pasifik Okyanusunda Pago Pago adası açıklarında başarılı bir iniş yaptılar
Çok başarılı geçen Apolllo-10 denemesinden sonra Amerikalılar Ay’a insan indirmek için her şeyin hazır olduğuna karar verdiler. Ay taşıtı Örümcek ve onun ana kabinle birleşmesi bir kere daha denenmiş, Ay’a en yakın mesafeden resimler çekilmiş, inişe elverişli yerler bir daha tespit edilmişti.
Şimdi, başarıldığı zaman”Çağın olayı” sayılacak “İnsanoğlunun Ay’a inmesi” teşebbüsüne geçebilirlerdi.