Apollo 10 était la quatrième mission habitée du programme Apollo. Elle était considérée comme une « répétition générale » en vue de la mission Apollo 11, qui a conduit à la première marche de l'homme sur la Lune.
Le module de commande et le module lunaire ont été lancés ensemble vers la Lune mais ce dernier n’a pas atterri sur la surface lunaire. Le vaisseau a été testé dans une zone proche de la surface, appelée « zone de démonstration », pour vérifier les performances et les limites des systèmes.
Le module lunaire a été placé sur une orbite permettant de survoler la Lune à seulement 14 km d’altitude. Tous les systèmes ont été testés notamment les communications, la propulsion, le contrôle d'attitude et le radar. De nombreuses photographies en gros plan de la surface de la Lune ont été prises pour repérer différents sites dignes d’intérêt pour un atterrissage.