ジェミニ8号
宇宙船は第二回収部隊の活動範囲内に着水させるため、軌道を1周した後に大気圏に再突入することが決定された。当初は大西洋に着水することが予定されていたが、ここに到達するのは3日後のことだった。そのため回収船「レナード・F・メイソン(USS Leonard F. Mason)」は沖縄東方800キロメートル、横須賀南方1,000キロメートルに新たに設定された着水点に向けて出発した。
再突入を開始したのは中国上空で、NASAの通信ステーションの範囲外だった。
航空機も派遣され、パイロットの一人アメリカ空軍レス・シュナイダー(Les Schneider)機長は宇宙船が正確な時間と場所に降下したかを目をこらして観測した。ジェミニを発見すると、飛行機からアメリカ空軍パラレスキュー部隊 (United States Air Force Pararescue) のグレン・M・ムーア (Glenn M. Moore)、エルドリッジ・M・ニール (Eldridge M. Neal)、ラリー・D・ヒュエット (Larry D. Huyett)の3名のレスキュー隊員が飛びおり、宇宙船に浮き輪を取りつけた。着水から3時間後、レナード・F・メイソンは宇宙船を艦上に引き上げた。飛行士らは疲労困憊していたが、無事に生還した。
事故調査の一環として、地上管制官はその後数日間にわたりアジェナに指令を送り、燃料と電源が尽きるまで様々な軌道操作を行い検査した。
この4ヶ月後、ジェミニ10号の飛行士らは廃棄となったアジェナとランデブーし、マイケル・コリンズ飛行士は流星塵収集機を回収することに成功した。
ジェミニ8号の飛行は国防総省の9,655名の人員と96機の航空機、16隻の艦船によって支援された。
このとき地上の管制官の間には、アジェナの姿勢制御装置に不具合が発生しており、正しいプログラムが搭載されていないのではないかという疑念が生じていた。この疑念はその後間違いであることがわかったが、地上との通信圏外に入る直前、管制室はアジェナに何らかの異常が発生した場合はただちにドッキングを中止するよう飛行士に伝えた。
アジェナが内蔵プログラムにより、ジェミニと結合した船体を90度右に傾ける操作を開始した後、スコットは船体が右回転 (ローリング) していることに気づいた。アームストロングはジェミニのOAMSを使用して回転を止めたが、一旦停止した後、すぐにまたローリングが始まった。この時点で8号は地上との通信圏外にいた。
アームストロングはOAMSの燃料が30%にまで落ちていると報告した、これはすなわち、問題がジェミニのほうにあることを示していた。回転があまりに速くなりすぎると宇宙船の一方または双方が損傷し、さらには燃料を大量に積んだアジェナは分解あるいは爆発するおそれがあるため、飛行士らは状況を分析できるようアジェナを切り離すことを決断した。