El segundo escalón, representado por el programa "Géminis", permitió llevar a cabo un vehiculo mucho más avanzado, capaz de transportar a dos hombres. Durante las 10 misiones "Géminis" enviadas al espacio entre marzo de 1965 y noviembre de 1966, los astronautas aprendieron a realizar actividades extra-vehiculares, a efectuar maniobras de "rendez-vous" en órbita y a llevar a cabo experimentos científicos limitados.