1969年7月21日2点56分，登月舱“鹰号”降落六个半小时后，阿姆斯特朗扶着登月舱的阶梯踏上了月球，说道：“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步(That's one small step for a man, one giant leap for mankind.)。”奥尔德林不久也踏上月球，两人在月表活动了两个半小时，使用钻探取得了月芯标本，拍摄了一些照片，也采集了一些月表岩石标本。

踏上月球前，宇航员们通过鹰号登陆舱60°视域的三角形舷窗，对着陆场进行了观察以确定安放“阿波罗计划初期科学实验组件”（EASEP) 和一面美国国旗的位置，加上舱外活动所必须的准备，消耗时间超出了计划中的两小时。最开始时，阿姆斯特朗无法顺利的背负生命保障系统背包（PLSS）通过舱门。据另外一名资深月球漫步者约翰·杨称：阿波罗登月舱曾经进行过改造以适应一个较小的舱门，而生命保障系统背包却没有随之改进，进出的困难使宇航员心率几个最高纪录都集中出现在出入登月舱时。

因为胸前安装遥控单元的阻碍，阿姆斯特朗看不到自己的脚步。在他缓缓从登月舱的9级爬梯爬下的过程中 ，阿姆斯特朗拉动了一个D字形拉环，释放了折叠状态安置于鹰号侧壁上的一个叫做模块化设备组合的设备并同时激活了电视摄像机。首次登月使用的是慢扫描电视与商业电视的组合，即画面先放映在特殊的显示器上，之后由一台普通电视摄像机对着这台显示器拍照，这种中继的拍摄方法大大的降低了画面的质量。画面信号首先由位于美国境内的金石深空通讯中心接收，但位于澳大利亚的金银花溪跟踪站获取的信号保真度更高。几分钟以后信号转接到灵敏度更高的澳大利亚帕克斯射电望远镜。尽管直播遇到了许多技术和天气困难，首次月面舱外活动模糊的单色画面还是向全世界至少6亿人进行了直播。虽然这段视频存世数量很大，但保存于美国国家航空航天局的原始慢扫描源版录像却在一次日常洗带操作中被毁。所幸文档录像的副本最终在登月直播的一个地面接收站，澳大利亚的柏斯被找到。