Il Progetto Gemini è stato il secondo programma spaziale americano con equipaggio. Il suo obiettivo principale era quello di sviluppare le tecniche e le attrezzature necessarie per il successivo sbarco sulla luna, durante il programma Apollo. La capsula utilizzata per il Progetto Gemini potrebbe contenere due astronauti, rimanere in orbita fino a due settimane, condurre voli spaziali e attraccare con altri veicoli spaziali. Il progetto Gemini alla fine includeva undici missioni con equipaggio, che testavano cose come la resistenza, l’attracco e le manovre nello spazio.
La navicella spaziale Project Gemini è stata lanciata sul razzo Titan II, un missile balistico intercontinentale convertito. Il Titan II utilizzava combustibili ipergolici, idrazina e tetrossido di azoto, che si accendono al contatto. La stessa capsula del Progetto Gemini era molto più piccola della capsula Apollo e poteva contenere solo due astronauti in condizioni molto ristrette. Le dimensioni del veicolo spaziale erano limitate dalla massa che poteva essere lanciata in orbita, nonché dalla necessità di rientrare in sicurezza all’interno della capsula.
La capsula Project Gemini è stata la prima a includere moduli rimovibili; conteneva un modulo di servizio per carburante, energia e supporto vitale, un modulo di rientro per rallentare la capsula e tornare sulla Terra e un modulo di comando per gli astronauti. La capsula Gemini poteva usare i razzi per controllare il suo movimento intorno alla Terra e spesso manovrava in un’orbita prestabilita per incontrarsi con un altro veicolo. In origine, le batterie venivano utilizzate per l’energia, ma le celle a combustibile idrogeno-ossigeno sono state aggiunte nelle missioni successive, le prime celle a combustibile ad essere volate su un veicolo spaziale con equipaggio.
Le successive missioni del Progetto Gemini hanno dimostrato i protocolli per l’attracco in orbita e hanno utilizzato un razzo Agena ancorato per spingersi in un’orbita più alta. L’attività extra-veicolare (EVA), comunemente nota come “camminata spaziale”, è stata utilizzata per la prima volta nel Progetto Gemini per lavorare all’esterno della navicella. Gli astronauti del Progetto Gemini alla fine sono rimasti nello spazio per un massimo di due settimane, verificando che il corpo umano e l’attrezzatura della navicella potessero reggere durante il lungo viaggio verso la Luna. Dopo che il progetto Apollo è stato completato, è stata proposta una versione più grande della navicella spaziale Gemini per trasportare rifornimenti e persone nello spazio, ma il piano è stato successivamente scartato.