Start von Cape Canaveral; Landung 800 km südöstlich von Okinawa im Pazifik.

Diese Mission hatte zwei Hauptschwerpunkte. Zunächst sollte eine Ankopplung an den unbemannten Zielflugkörper GATV 8 (Agena) erfolgen und Dave Scott sollte eine EVA von etwa 2 Stunden durchführen.

Das Andocken funktionierte dann auch einwandfrei, allerdings begannen danach beide Raumflugkörper sich zu drehen, was nicht geplant war und auch nicht kontrolliert werden konnte. Geübt hatte man die Bewältigung dieses Problems auch nicht. Es blieb nichts anderes übrig, als sich wieder von der Agena zu lösen. Ohne die Masse der Agena wurden die Bewegungen jedoch nur noch stärker und erreichten fast die Belastbarkeitsgrenze von Kapsel und Astronauten - bei einer immer schneller werdenden Rotation war eine Bewusstlosigkeit der Besatzung nicht ausgeschlossen. Bei einer Rotationsgeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Sekunde versuchten Armstrong und Scott die Kapsel wieder zu stabilisieren. Erst nach Abstellen aller Systeme im All und Aktivierung des Wiedereintrittlageregelungssystems konnte die Kapsel unter Kontrolle gebracht werden. Das allerdings führte auch dazu, dass die Mission abgebrochen werden musste, und die geplante EVA von Scott gestrichen wurde. Dennoch, Armstrong's kühles und reaktionsschnelles Handeln bewahrte die NASA vor einem Desaster.

Der Grund für die auftretenden Probleme war eine verklemmte Düse des Lageregelungssystems, dass fortwährend gefeuert hatte. Durch dieses Feuer war nun aber derart viel Treibstoff verbraucht worden, dass die Mission abgebrochen werden musste. Statt wie geplant im Atlantik zu wassern (dort war es Nacht), ging die Kapsel in den Pazifik nieder. Glücklicherweise wurde sie schnell gefunden und von Froschmännern gesichert. Aber erst 3 Stunden nach der Wasserung wurden die Astronauten vom Zerstörer USS Leonard F. Mason aufgenommen.