Das Ziel der Apollo 9 Mission waren ein Testflüg der Mondlandefähre unter realen Bedingungen in der Erdumlaufbahn, in der das Rendezvous- und Andockmanöver geprobt wurde. Die Saturn V startete am 3. März 1969 um 16:00 UT von Cape Canaveral, Florida. An Bord befanden sich die Astronauten James A. McDivitt als Kommandant, David R. Scott als Pilot der Kommandokapsel und Russell L. Schweickart als Pilot der Mondlandefähre. Um die Kommunikation zu vereinfachen, erhielten Kapsel und Fähre erstmals eigene Rufnamen. "Gumdrop" für das Kommandomodul, die Mondlandefähre wurde "Spider" gerufen.
Nach erreichend der Erdumlaufbahn wurden alle Manöver durchgeführt, wie sie für die reale Mondlandung von Apollo 11 geplant waren. Zu diesem Zeitpunkt steckt die Mondlandefähre noch in der 3ten Stufe der Saturn Rakete; die Spitze bildet die Einheit aus dem Apollo Service Module und der Kommando Kapsel (CSM). Das CSM löst sich von der Raketenstufe, wendet um 180 Grad und dockt mit der Nase an der Fähre (LEM) an. Nun kann sich der Verbund von der Raketenstufe entfernen. Später wurden die beiden Module mehrfach getrennt um die Flugmanöver durchzuführen.
Eine weitere Premiere war die 47 minütige Extra Vehicular Activity (EVA), einem Weltraumspaziergang des Astronauten Schweikart unterstütz von Scott. Am 6. März 1969 verließ Schweickart, mit einem Nylonseil gesichert das LEM, um den Raumanzug zu testen.
Nach 10 Tagen, am 13. März, 17:00 UT wasserte Apollo 9 sicher im Pazifik und wurde von der U.S.S Guadalcanal geborgen. Die Crew brachte 1373 verwertbare Fotos mit auf die Erde.