Poster Apolo 9 no lançamento

O objetivo principal da Apollo 9 foi um teste de engenharia orbital-Terra do primeiro módulo lunar tripulado, ou LM. Os principais objetivos concomitantes incluíam uma verificação geral dos sistemas de veículos lançadores e de veículos espaciais, da tripulação e dos procedimentos. Isso foi feito executando uma série integrada de tarefas de voo com o módulo de comando, ou CM, o módulo de serviço, ou SM, o módulo de serviço e comando associado, ou CSM, o LM e o palco S-IVB enquanto estavam vinculados no lançamento ou em várias configurações encaixadas, e enquanto voavam padrões orbitais separados. O LM deveria ser testado como uma espaçonave autossuficiente, e também deveria realizar manobras ativas de encontro e ancoragem paralelas às programadas para a seguinte missão lunar da Apollo 10. A prioridade máxima do plano de voo era o ponto de encontro e ancoragem do CSM e do LM. Esta operação foi realizada duas vezes — uma vez, enquanto o LM ainda estava ligado ao S-IVB, e outra vez quando o LM estava ativo. Outros objetivos incluíam transferência interna da tripulação do MCS encaixado para o MPL; testes especiais dos sistemas de suporte do MV; procedimentos da tripulação; e testes de equipamento de voo e da atividade extravascular, ou EVA, unidade de mobilidade. A tripulação também configurou o LM para suportar um EVA de duas horas, e simulou um salvamento da tripulação LM, que era o único EVA planejado do LM antes de uma aterrissagem lunar real. Os mecanismos de descida e sotaque LM dispararam sobre padrões de alteração orbital para simular um ponto de encontro lunar e procedimentos de aborto de backup. O sistema de propulsão do serviço CSM, ou SPS, disparou cinco vezes, incluindo uma simulação de um encontro ativo para resgatar um LM que se tinha tornado inativado. Após separação do CSM do SLA em órbita terrestre e ejeção dos painéis protetores do LM do SLA, o CSM deveria transpor a posição e encaixar com o LM exposto. Os módulos encaixados se separavam e a espaçonave ajustava sua órbita a 2.000 pés do palco S-IVB. O motor S-IVB foi então reinicializado duas vezes, colocando o palco em uma trajetória de escape da Terra e em órbita solar. Isso simularia uma injeção translunar do palco para a Apolo 10 e missões lunares subsequentes. Outros objetivos incluíam a experiência fotográfica multiespectral para veículos espaciais tripulados subsequentes. Todos os principais objetivos da missão foram atingidos. Todos os principais sistemas de espaçonaves foram demonstrados com sucesso. As poucas condições não nominais que se desenvolveram não afetaram a realização dos principais objetivos.