Après une batterie de tests qui dura deux mois, la fusée était enfin prête à être lancée. Le carburant fut introduit le 6 novembre. Il y eut au total 89 camions d'oxygène liquide (LOX), 28 camions d'hydrogène liquide (LH2) et 27 de kérosène raffiné (RP-1).
La poussée, 34 MN, de la fusée au démarrage provoqua des ondes de choc ressenties dans tout le centre spatial Kennedy. En prévision de ceci, et au cas où la fusée exploserait, le LC-39 avait été construit à plus de 6 km du bâtiment d'assemblage. Cependant, les ondes de choc étaient bien plus intenses que ce qui avait été prévu. Après l'incident, la NASA investit dans un système d'isolation sonore.
Le lancement fut parfait, et plaça le troisième étage (S-IVB) et le module (CSM) dans une orbite à 185 km. Après deux révolutions, le S-IVB se ralluma pour placer le vaisseau en orbite elliptique, d'apogée supérieure à 17 000 km. Ensuite, le CSM alluma son propre moteur pour atteindre 18 076 km. Une fois passé le point le plus éloigné, le module de service alluma son propre moteur afin d'augmenter la vitesse du vaisseau à près de 40 000 km/h, celle qu'aurait le module de commande en revenant de la Lune, puis rentra dans l'atmosphère.
Il chuta à 16 km du site prévu, mais sa descente put être observée depuis le pont de l'USS Bennington, qui devait récupérer le vaisseau.