Корабль включал в себя только командный модуль (образец 103). Вес корабля 28,9 т. Для запуска использовалась ракета Сатурн-5 (образец AS-503). Первый случай использования этой ракеты для запуска пилотируемого корабля. Цель полёта - комплексные испытания командного модуля с выводом на селеноцентрическую орбиту.
Задачи полёта
Предусматривали лётные испытания модифицированной ракеты-носителя, проверку способности третьей ступени ракеты-носителя обеспечить перевод корабля с геоцентрической орбиты на траекторию полёта к Луне, испытание узлов и агрегатов командного модуля в условиях полёта к Луне, телевизионные передачи с борта, фотографирование поверхности Луны.
Старт
Предстартовая подготовка и старт корабля прошли без серьёзных осложнений. Корабль «Аполлон-8» стартовал 21 декабря 1968 г. в 12 часов 51 минуты по Гринвичу на 65 мсек. позже расчётного времени. Корабль вышел на геоцентрическую орбиту близкую к расчётной.
Второй старт и полёт к Луне
После выхода последней ступени ракеты-носителя с кораблём на начальную геоцентрическую орбиту наземные службы и экипаж в течение примерно двух часов производили проверку бортовых систем и убедились в их исправности.
Третья ступень РН Сатурн-5 с установленным макетом лунного модуля, сфотографированная экипажем «Аполлона-8»
Двигатель последней ступени ракеты-носителя был включён для перевода корабля на траекторию полёта к Луне в 2 часа 50 минут 31 секунду полётного времени и проработал 317 секунд. Факел двигателя визуально наблюдали на Гавайских островах.
После выхода на траекторию полёта к Луне Борман развернул ступень с кораблём та, чтобы корабль был обращён передней частью к Солнцу ,что обеспечивало необходимое освещение при предстоящем фотографировании.В 3 часа 21 минут полётного времени корабль отделился от ступени, развернулся на 180 градусов и в течение некоторого времени совершал с ней групповой полёт. Астронавты фотографировали ступень и установленный на ней макет лунного модуля.
Одно из первых полных фотографических изображений планеты Земля, автором которого является человек. Предположительно-Уильям Андерс
Завершив групповой полёт, астронавты включили вспомогательные двигатели корабля для обеспечения удаления от ступени. Затем были произведены слив остатка кислорода через двигатель ступени и включение её вспомогательных двигателей. В результате было обеспечено расчётное приращение скорости, однако вследствие недостаточно точного контроля ориентации, ступень сблизилась с кораблём и следовала за ним на расстоянии примерно трёхсот метров. Руководители полёта сочли это опасным, и в результате в 4 часа 45 минут полётного времени было произведено не предусмотренное первоначальной программой полёта включение вспомогательных двигателей корабля для его отвода от последней ступени ракеты-носителя на безопасное расстояние.
На одиннадцатом часу полётного времени и на расстоянии примерно 96 000 км. от Земли была произведена первая коррекция траектории полёта.
Примерно на девятнадцатом часу полёта Борман почувствовал тошноту и боль в желудке. Некоторое недомогание испытывали и другие члены экипажа. Приняв по таблетке против укачивания и таблетке закрепляющего средства, астронавты почувствовали себя лучше.
На тридцать втором часу полёта, когда корабль находился на расстоянии 255 000 км. от Земли, начался первый сеанс телевизионной передачи с борта. качество изображения при съёмках кабины и астронавтов было удовлетворительным, при съёмке Земли телеобъективом - неудовлетворительным. Во время второго сеанса (шестьдесят шестой час полёта) качество удалось улучшить путём подбора фильтров. Была показана Земля с расстояния примерно 330 000 км.
В 55 часов 38 минут после начала полёта корабль вышел из поля тяготения Земли и вошёл в поле тяготения Луны. На шестьдесят втором часу полёта была произведена вторая и последняя коррекция траектории на трассе «Земля-Луна».