Kemudian pada 20 Juli 1969, Armstrong serta Aldrin naik ke modul lunar Eagle, sedangkan Collins berada di modul komando Columbia. Pada 20 Juli 1969 pukul 16.17 EDT, ketika modul Eagle mendarat, Armstrong melapor ke pusat komando. Laporan Armstong pun disambut dengan kegembiraan.
Pukul 22.56 EDT, Armstrong bersiap menjadi manusia pertama yang menginjakkan kaki di Bulan. Aldrin pun bergabung dengan Armstrong. Keduanya mengumpulkan sampel, mengambil foto, hingga menancapkan bendera Amerika Serikat.
Di hari berikutnya, pada 21 Juli pukul 17.35 EDT, Armstrong serta Aldrin bergabung dengan Collins. Kemudian pada 22 Juli, Apollo 11 memulai perjalanan pulang ke Bumi. Perjalanan tersebut tak mengalami kendala hingga akhirnya Apollo 11 berhasil mendarat dengan selamat di Bumi, di Samudera Pasik barat daya Hawaii, pada 24 Juli 1969.