从1960年7月至1970年2月，冯·布劳恩成为中心主任。马歇尔太空飞行中心的首要任务是开发以使大吨位载具有能力进入并离开地球轨道。这也是阿波罗计划的先决条件。 冯·布劳恩最初主张采用 地球轨道交会技术，但到了1962年，他转而采用了更具风险性的月球轨道交会技术。1969年7月16日，当由马歇尔中心研发的土星5号运载火箭携带阿波罗11号成员开始了历史性的8天任务时，冯·布劳恩将人类送上月球的梦想也终于得以实现。此后，通过计划的逐步深入，土星5号也能够将6批次的宇航员送上月球。冯·布劳恩也因此成为了使美国