Gemini 10

Gemini 10 (virallisesti Gemini X) oli yhdysvaltalainen kahden astronautin avaruuslento, joka laukaistiin 18. heinäkuuta 1966. Muiden Gemini-ohjelman lentojen tapaan alus nostettiin avaruuteen Titan-kantoraketilla. Lennolla harjoiteltiin telakoitumista kahden Agena-rakettivaiheen kanssa sekä avaruuskävelyä. Harjoitukset olivat välttämättömiä tulevia kuulentoja varten ja Gemini 10 olikin yksi NASA:n siihen asti onnistuneimpia lentoja. Agena-rakettivaiheeseen telakoituneen Gemini 10:n rataa muutettiin useaan kertaan. Gemini 10 laskeutui Atlantin valtameren länsipuolelle 21. heinäkuuta 1966.
Lento.
Lennon alkuvaiheessa tapahtuneen ohjausvirheen vuoksi aluksen kurssille palauttamiseen vaadittiin kaksi ylimääräistä polttoa, mikä kulutti huomattavan paljon polttoainetta. Lentosuunnitelmaa mukautettiin siten, että Gemini 10 pysyi telakoituna Agena target vehiclen kanssa 39 tuntia eikä irrottautunut ylimääräisiä telakointiharjoituksia varten. Lentoradan muutokset tehtiin suunnitelmien mukaisesti käyttäen Agenan moottoreita. Tämä oli ensimmäinen kerta kun miehitettyä alusta ohjattiin aluksen ulkoisen moottorin avulla. 
Ensimmäisen avaruuskävelyn aikana Collins otti valokuvia seisten Gemini-kapselin avatusta luukusta poistumatta aluksesta. Avaruuskävely lopetettiin etuajassa, kun molempien astronauttien silmät alkoivat ärtyä. Astronautit huomasivat myös pistävän hajun, jonka epäiltiin olevan peräisin ilmastointi- ja paineistusjärjestelmästä tulleesta litiumhydroksidista. 
Lento oli siitä poikkeuksellinen, että Gemini telakoitui kahden eri kohteen kanssa. Hieman ennen Gemini 10:tä laukaistun Agenan kanssa tehdyn telakoitumisen lisäksi alus telakoitui myös aiemmalta Gemini 8-lennolta jääneen Agenan kanssa. Tämä oli ensimmäinen telakoitoituminen passiivisen kohteen kanssa, sillä telakointialuksen akut olivat kuluneet loppuun. Agenan tutkat tai mitkään telakointiavustimet eivät toimineet, joten lähestyminen ja telakointi suoritettiin kokonaan manuaalisesti. Tämän arvioitiin ennalta olevan hyvin haasteellista, sillä etäisyyksien ja nopeuden arviointi visuaalisesti on avaruudessa hyvin vaikeaa. Telakoituminen saatiin kuitenkin tehtyä onnistuuneesti.
Toisen avaruuskävelyn tavoitteena oli noutaa Agenassa oleva mikrometeoroidi-keräin ja vaihtaa se uuteen. Tämäkään ei onnistunut täysin ongelmitta. Agenan pinta on tasainen, eikä siinä ole tarttumiseen tarkoitettuja kahvoja tai raiteita, joten Collinsilla oli vaikeuksia pysyä siinä kiinni. Lipuessaan Agenan ohi hän käytti liikkumisen apuvälineeksi tarkoitettua kannettavaa typpi-asetta, jolla hän pääsi takaisin Agenan luo ja tartuttua kiinni rakettivaiheen johdoista. Collins sai irrotettua vanhan keräimen Agenasta, mutta uuden asennus osoittautui hankalammaksi, ja hän päätti hylätä sen ja palata takaisin Gemini-kapseliin vanhan keräimen kanssa. Ollessaan solmussa turvavaijerinsa kanssa, Collins menetti kameransa, eikä saanut otettua valokuvia avaruuskävelyllä. 
Telakoitumisten lisäksi lennon päätehtävänä oli selvittää onko avaruuden säteilystä haittaa tuleville avaruuslennoille. Lennolla mukana olevaa laitteistoa käytettiin mittamaan säteilyarvoja Etelä-Atlantin anomalian alueella sekä beetasäteilyä yleisesti. Avaruuden säteilyn tutkiminen oli tärkeää tulevien Apollo-tehtävien valmisteluun, sillä näin voitiin varmistaa astronauttien turvallisuus pitkillä lennoilla, joilla astronautit altistuvat säteilylle pidempään. 
Kierrettyään 43 kierrosta maan ympäri, Gemini 10 aloitti laskeutumisen. Alus laskeutui mereen Länsi-Atlantille noin 6 kilometriä suunnitellusta laskeutumispaikasta. Lento kesti yhteensä 70 tuntia ja 46 minuuttia.