سال ۱۳۴۵ در حالی آغاز شد که ماهها سکوت مرموزی پایگاه پرتاب‌های فضایی شوروی را فرا گرفته بود و این در زمانی که هر دو ابرقدرت تمام هم و غم خود را برای سفر به ماه گذاشته بودند نه فقط باعث تعجب بلکه برای آمریکایی‌ها باعث وحشت بود. چه کاسه‌ای زیر نیم کاسه روسها بود که هیچ فعالیتی در مدار نداشتند. از سوی دیگر آمریکایی‌ها با بکارگیری سفینه دو نفره جمینی, تلاش داشتند تمرین عملی سفر به ماه را در فضا انجام دهند. در این راه آنها به ردیابی ناو هدف, اتصال دو سفینه در فضا, راهپیمایی فضایی و اقامتی در حد سفر به ماه و بازگشت به زمین نیاز داشتند.

به گزارش ایسنا؛ جمینی-۳ بعد از دو پرواز بدون سرنشین آزمایشی جمینی ۱ و ۲, با دو فضانورد در ۲۳ مارس ۱۹۶۵ به فضا پرتاب شد و مرحله نوینی از تحقیقات فضایی ناسا- سازمان فضایی آمریکا- را آغاز کرد. این ناو توانست در مدار زمین, توانایی‌های خود را تا حدودی به نمایش بگذارد. در جریان ماموریت ناو بعدی یعنی جمینی-۴, نخستین راهپیمایی فضایی آمریکایی‌ها انجام شد. جمینی ۵ و ۶ نتوانستند بطور کامل ماموریت‌شان را به انجام رساندند اما فضانوردان جمینی ۷ رکورد اقامت انسان در مدار زمین را به حدود ۱۴ شبانه روز رسانند. می‌توان گفت این تنها نقطه مثبت و پرواز موفق برنامه "جمینی" بود چون فضانوردان دو سفینه بعدی باز هم در رسیدن به اهداف ماموریت خود ناکام ماندند. اینک بار سنگین تمام این وظایف بر عهده سرنشینان جمینی-۱۰ بود و اگر آنها هم در اجرای ماموریت شان شکست می‌خوردند آبروریزی بزرگی برای آمریکایی‌ها بوجود می‌آمد.

سفینه جمینی-۱۰ به سرنشینی مایکل کالینز و جان یانگ ساعت ۲۲ و ۲۰ دقیقه روز ۱۸ ژوئیه ۱۹۶۶( ساعت ۱:۵۰، ۲۷ تیر ماه ۱۳۴۵) از سکوی شماره ۱۹ کیپ کندی با استفاده از موشک تایتان-۲ راهی مدار زمین شد. این نخستین بار بود که پرتاب یک سفینه چنین دیروقت صورت می‌گرفت. ناسا از آن جهت این ساعت را برای پرتاب انتخاب کرد تا سفینه مزبور بتواند در مسیر مدار ناو هدف(آجنا-۸) قرار گیرد. آجنا-۸ چند ماه قبل به فضا پرتاب گردید و یکی از مهمترین ماموریت‌های جمینی-۱۰ ردیابی و اتصال به آن بود.

جمینی-۱۰ وزنی معادل ۳۷۶۰ کیلوگرم داشت و در مرحله نخست, در مداری با اوج و حضیض ۱۶۱-۲۷۰ کیلومتر و زاویه شیب ۹/۲۸ درجه (نسبت به خط استوا) هر ۶/۸۸دقیقه زمین را یک دور می‌زد که البته در مراحل بعد تغییر ارتفاع جالبی پیدا کرد و رکوردی را از خود در ارتفاع مداری بر جا گذاشت.

طی این سفر فضانوردان جمینی-۱۰ ماموریت داشتند بعد از ردیابی آجنا-۸ به تعقیب آن پرداخته و بعد از رسیدن به این ناو, سفینه خود را به آن متصل کنند. همچنین اتصال با آجنا-۱۰ نیز از اهداف ماموریت آنها بشمار می‌رفت.

روز بعد از پرتاب, فضانوردان برنامه فشرده‌ای را به اجرا درآوردند. در نخستین ساعات پرواز مداری(۰۷:۵۰ بوقت تهران) در حالی که جمینی-۱۰ در حال پرواز بر روی جزایر هاوایی بود به ناو بدون سرنشین آجنا-۱۰ ملحق شد و دماغه خود را در بخش انتهایی آجنا قرار داد. طی دومین مرحله, فضانوردان با کمک موتور موشکی آجنا, خود را به ارتفاع  ۷۶۲ کیلومتری زمین رساندند که در آن زمان, یک رکورد بسیار جالب بشمار می رفت. به دلیل آن که در مانورهای مربوط به عملیات اتصال با آجنا-۱۰، بیش از آنچه انتظار می‌رفت سوخت مصرف شده بود، فضانوردان برای مانورهای بعدی از موتور موشکی آجنا استفاده کردند و خود را به ارتفاعی بالاتر رساندند تا ناو خود را به هدف دوم یعنی آجنا-۸  متصل کنند و به این ترتیب نام جمینی-۱۰ به عنوان نخستین سفینه فضایی که از سوخت و سامانه محرکه کشتی دیگری برای تقویت پرواز خود استفاده می‌کرد به ثبت رسید.

جمینی-۱۰ همچنین نخستین سفینه فضایی بود که در حین یک پرواز, با دو سفینه فضایی دیگر یعنی ناوهای بدون سرنشین آجنا-۱۰ و آجنا-۸ ملاقات کرد و این نخستین باری بود که یک ناو فضایی با استفاده از موتور موشکی ناوی دیگر جابجا می‌شد.

ساعت ۱۸:۳۰ روز چهارشنبه ۲۹ تیر ماه , فضانوردان جمینی-۱۰ بعد از حدود ۸ ساعت استراحت, از خواب بیدار شدند. دلیل این استراحت طولانی برنامه کاری سنگین روز قبل بود. در این روز کالینز بعد از باز کردن دریچه سفینه تا کمر از ناو خارج شد و به عکاسی از ستارگان و فضا از یک سو و زمین و پدیده های زمینی از سوی دیگر پرداخت.

یکی دیگر از وظایف کالینز رهپیمایی در فضای آزاد کیهانی و برداشتن ظرفی بود که بر روی بدنه خارجی جمینی با هدف جمع آوری غبارهای فضایی نصب شده بود.

مایکل کالینز  به عنوان نخستین فضانوردی که در حین انجام یک ماموریت، دو  راهپیمایی فضایی انجام داده نام خود را به ثبت رساند.

جمینی – ۱۰ پس از ۷۱ ساعت پرواز و ۴۳ دور گردش به دور زمین و سفری که ۲ روز و ۲۲ ساعت و ۴۶ دقیقه و ۳۹ ثانیه طول کشید در روز ۲۱ ژوییه ۱۹۶۶ در اقیانوس اطلس به فاصله ۲/۶ کیلومتری محل پیش‌بینی شده فرود آمد. گرچه بین محل پیش‌بینی شده و فرود فاصله بود اما بالگردهای گروه نجات به زودی آنها را یافتند و به عرشه ناو هواپیمابر گواداناکانال منتقل کردند.

می‌توان گفت این سفینه در بین پروازهای قبلی آمریکا به لحاظ موفقیت در رسیدن به اهداف تعیین شده موفقیت بیشتری را کسب کرده بود به طوری که مطبوعات نوشتند سفر فضانوردان آمریکا به ماه دو سال جلو افتاد!