Volba nového cíle na americké straně
Čistě teoreticky měly Spojené státy opět na výběr ze tří možností, obdobně jako v situaci před vypuštěním první družice. Mohly na další kosmický výzkum rezignovat, pokusit se o spolupráci se Sovětským svazem nebo pracovat na dalším vývoji odděleně. Z textu minulé části však jasně vyplývá, že první možnost v dané situaci vůbec nepřipadala v úvahu. USA by svou rezignací přiznaly, že nejsou schopny držet krok se Sovětským svazem, což by jeho představitelé zajisté využili k ještě větší demonstraci své síly a propagaci komunismu. Mohlo by tak dojít ke značnému oslabení víry v kapitalismus, které by mohlo vést například k tomu, že další státy by začaly sympatizovat s komunistickými myšlenkami.
Vzájemná spolupráce mezi oběma aktéry by byla o něco přijatelnější, ale USA potřebovaly dokázat, že jsou schopny zastávat vůdčí roli i v oblasti kosmonautiky a o tento post se nehodlaly s nikým dělit. Spojenectví s druhým hráčem by opět oslabilo jejich prestiž a moc. V tomto případě mohlo být jediným racionálním rozhodnutím pokračovat ve vývoji raketové techniky, družic, sond, kosmických lodí a dalších potřebných zařízení samostatně. Zároveň bylo klíčové, jaký nový cíl si USA zvolí. Musel být na jednu stranu dosažitelný tehdejšími prostředky, ale rozhodně nemohl být snadný. Jeho dosažení muselo být naopak tak obtížné, aby jeho splnění bylo bráno jako významný milník kosmonautiky. Samozřejmě musel být vybrán takový, u kterého byla reálná šance, že jej dosáhnou Spojené státy dříve než Sovětský svaz.
Jakou ale metu vybrat, aby byla tak významná, že by překonala vítězství SSSR v případě první družice a prvního kosmonauta? Mohla by to být kosmická stanice dlouhodobě obíhající kolem Země? Nebo pilotovaná výprava, která by provedla oblet Měsíce? To byla jedna z klíčových otázek, která se řešila během porady v Bílém domě 13. dubna 1961. Ani jeden z těchto návrhů se americkému prezidentovi nezdál tak významný, aby dokázal překonat sovětská prvenství. Navíc se nedalo vyloučit, že by Sověti byli schopni tyto akce uskutečnit dříve než Američané. Nesmíme zapomínat, že v SSSR velké množství informací z kosmonautiky podléhalo utajení, a tak Američané neměli přesný přehled, na jaké úrovni sovětská technika je. Některá tajemství se sice podařilo odhalit pomocí různých druhů špionáže, ale stále zůstávala celá řada neznámých. Nakonec padl dotaz, zda by bylo uskutečnitelné poslat americké kosmonauty na misi, jejímž cílem by bylo přistání na Měsíci. Jedním z účastníků zmíněné porady byl i náměstek ředitele NASA, Hugh Latimer Dryden. Ten odhadl, že takovýto smělý plán by stál kolem 40 miliard dolarů. To byla opravdu obrovská částka a přitom nebylo vyloučeno, že stejnou misi neuskuteční Sověti rychleji. Přesto se Kennedy rozhodl, že bude podporovat tento cíl, protože pokud by jej USA dosáhly jako první, překonaly by tím dosavadní vedení Sovětského svazu.
Nutno podotknout, že se nejednalo o novou myšlenku. Vedení NASA se již možnostmi pilotovaných letů k Měsíci zabývalo několik let. Speciální výzkumná komise pro tuto problematiku byla založena již 1. dubna 1959 a její členové mluvili o vícemístné kosmické lodi, která by se mohla pohybovat kosmickým prostorem několik týdnů. Připomeňme, že v té době zbývaly do letu prvního kosmonauta ještě celé dva roky a první kosmické lodi, které skutečně vzlétly, byly jednomístné a schopné jen krátkodobých letů. Z tohoto pohledu byly plány velmi odvážné a ambiciózní. Už na podzim roku 1959 se pak předběžně uvažovalo o lodi, schopné obletět Měsíc. Program se postupně vyvíjel, ale nejprve nebyl mezi veřejností příliš známý. Nová kosmická loď, i celý program, jehož hlavním cílem bylo přistání pilotované výpravy na povrchu Měsíce, dostali jméno Apollo. Toto jméno mu vybral manažer NASA Abe Silverstein podle boha Apollóna.
Na tiskové konferenci, pořádané 21. dubna 1961, Kennedy mimo jiné řekl: „Jestliže jsme schopni vkročit na Měsíc dříve než Rusové, budeme se o to snažit.“ Jasně tak deklaroval, že tomuto programu dal nejvyšší prioritu. Jedním z dalších prezidentových kroků byla žádost, aby viceprezident Lyndon Baines Johnson, který byl právě jmenován předsedou Národní rady pro letectví a kosmonautiku, mu předložil návrhy, jakým způsobem by se mohl program výzkumu vesmíru urychlit.
Jak již bylo zmíněno výše, 5. května 1961 vyslaly USA do kosmického prostoru svého prvního kosmonauta, jímž se stal Alan Bartlett Shepard. Jednalo se sice „pouze“ o balistický let, který trval jen 15 minut 28 sekund, a kabina s kosmonautem se dostala do výšky 187,5 km, ale i to dokázalo alespoň částečně zmírnit pocit porážky USA ve vesmírných závodech a poněkud obnovit prestiž Spojených států.
Kennedy vyhlašuje cíl – dobytí Měsíce
Historický Kennedyho projev, ve kterém představil záměr uskutečnit výpravu na měsíční povrch, se odehrál 25. května 1961. Tento den předstoupil prezident před Kongres a mimo jiné řekl: „Věřím, že tento národ si může vytyčit za cíl přistání člověka na Měsíci a jeho bezpečný návrat na Zemi do konce tohoto desetiletí. Ve skutečnosti to nebude jediný člověk, který poletí na Měsíc, bude to celý národ.“ Kongresmani byli nadšeni a návrh schválili. Veřejnost ale toto nadšení nesdílela a s mimořádně nákladným projektem v tu chvíli souhlasilo jen 42 % dotázaných Američanů. 
Zde je velmi dobře patrné, jakou silou promluvila do budoucnosti kosmického programu politika, která se v tomto případě příliš neohlížela ani na veřejné mínění. Roli politiky může přiblížit i další část projevu, kdy Kennedy řekl: „Pokud chceme vyhrát boj, který nyní probíhá ve světě mezi svobodou a tyranií, pak dramatický čin, který se udál před několika týdny, stejně jako Sputnik v roce 1957, by nám měl předvést, jaký vliv má toto dobrodružství na myšlení lidí všude tam, kde se rozhodují, jakou cestu si nakonec vyberou.“ Opět tak zdůraznil, že je zapotřebí celému světu dokázat, který politický systém je silnější a schopen uskutečnit projekty na hranici možností. Je pravděpodobné, že kdyby se ve snaze urychlit kosmický program neangažoval samotný prezident, probíhal by sice také, ale rozhodně ne tak vysokým tempem. Takto měla NASA výrazně lepší přístup k financím a mohla urychlit své kosmické aktivity.
Jedním ze základních úkolů bylo vyvinout raketu s dostatečným výkonem, pomocí které by se dala mise k Měsíci uskutečnit. Zde byla největší slabina Američanů. Jak v tomto článku již několikrát padlo, rakety kosmické a vojenské nejsou zas tak rozdílné. Sověti věnovali vývoji vojenských raket již od konce 2. světové války velkou pozornost, protože je potřebovali jako nosiče těžkých atomových bomb, pokud by chtěli zaútočit na USA či jejich spojence. Američané měli zcela jinou taktiku – protože měli řadu základen ve státech, ležících v blízkosti SSSR, mohli v případě potřeby použít jako nosiče strategické bombardéry. Proto více sil věnovali vývoji a modernizaci letectva. Navíc americké bomby měly menší hmotnost než sovětské, takže by je v případě potřeby zvládly vynést i méně výkonné rakety. Proto těžké rakety v podstatě nepotřebovali.
Sověti se mezitím snažili udržovat svůj náskok ve vesmíru a dosahovali dalších prvenství, která političtí představitelé opět neopomněli prezentovat jako nadřazenost Sovětského svazu nad Spojenými státy a v podstatě vítězství komunismu nad kapitalismem. Mezi tyto úspěchy patřil například první kosmický let, přesahující 24 hodin (Vostok 2, 6. – 7. srpna 1961), společný let dvou kosmických lodí (Vostok 3 a Vostok 4, 12. – 15. srpna 1962), první žena v kosmickém prostoru (Vostok 6, 16. – 19. června 1963), první let tříčlenné posádky (Voschod 1, 12. – 13. října 1964) nebo první výstup do otevřeného kosmu (Voschod 2, 18. března 1965). Nutno podotknout, že některé ze zmíněných rekordů neměly příliš velký vědecký význam a sloužily převážně jen k propagandistickým účelům. Navíc v některých případech jich bylo dosaženo i za cenu výrazného snížení bezpečnosti kosmonautů. Takovým případem byla kosmická loď Voschod, která byla upravena pro let tříčlenné posádky tak, že z ní bylo odstraněno veškeré zařízení, které nebylo nezbytně nutné pro let. Protože i tak se do ní trojice kosmonautů ve skafandrech nevešla, letěli bez nich, což bylo velmi riskantní.
I Sověti se chystají na Měsíc
O tom, že Američané se chystají přistát na Měsíci, informoval Chruščova konstruktér raketové techniky Valentin Petrovič Gluško. Sovětský vůdce však považoval americké prohlášení jen za propagandistický tah a nevěřil, že je v blízké době uskutečnitelné. V Sovětském svazu sice také připravovali vlastní lunární program, ale jeho přesné plány se podle různých zdrojů rozchází. Tomáš Přibyl v knize Rudé hvězdy ve vesmíru píše, že Sověti nejprve počítali jen s obletem Měsíce. Samotné přistání se mělo uskutečnit až v delším časovém horizontu, ne dříve, než v 70. letech. Naproti tomu v článku První ztracené životy od Antonína Vítka a Karla Pacnera se můžeme dočíst, že s obletem Měsíce se počítalo roku 1967 a přistání na měsíčním povrchu se mělo uskutečnit již následující rok. Zdá se, že sovětský lunární program se přizpůsoboval podle znalostí, jaké se Sovětům podařilo získat o programu americkém. Zřejmě byl koncipován vždy tak, aby svou konkurenci předběhl a dosáhl prvenství.
K letu kolem Měsíce měla sloužit nová kosmická loď Sojuz. Její projektování a hlavně pak testování probíhalo ve značně napjaté atmosféře. V USA tou dobou prováděli složité manévrování na oběžné dráze s loděmi Gemini a sovětští politici samozřejmě chtěli mít v kosmu podobnou loď, aby světu předvedli, že nejsou pozadu.
Přestože Sověti měli silnější rakety než Američané, k letu na Měsíc bylo zapotřebí vyvinout ještě silnější nosič. Tato lunární raketa se začala projektovat roku 1962, ale jako velký problém se ukázalo financování. Situace se změnila až o dva roky později, konkrétně po 3. srpnu 1964, když Ústřední výbor Komunistické strany Sovětského svazu vydal příkaz číslo 655‑268 s názvem „O pracích na výzkumu Měsíce a kosmického prostoru“. Ten stanovil za prioritní cíl dopravit na měsíční povrch sovětského kosmonauta a poté zajistit jeho bezpečný návrat zpět na Zemi. Pokud by šlo vše podle předpokladů, měl se oblet Měsíce uskutečnit v prvním pololetí roku 1967 a samotné přistání nejpozději o rok později. Nyní konečně mohly začít konstrukční práce na nové mohutné raketě, která měla vynášet výpravy k Měsíci. Dostala označení N‑1, což vycházelo z ruského výrazu „Nositěl adin“, v překladu Nosič číslo jedna.
V počátku šedesátých let došlo paradoxně i v Sovětském svazu k nelogickému tříštění sil. Kvůli tomu se SSSR dostal do velmi podobné situace, jaká panovala ve Spojených státech o několik let dříve a která výrazně přispěla k tomu, že souboj o první družici Spojené státy prohrály. Místopředseda vlády Dmitrij Fjodorovič Ustinov si nepřál, aby existoval jen jedna konstrukční kancelář pod vedením Korljovova a zasadil se o to, aby vznikaly další. Nutně tak muselo dojít k tomu, že jak síly, tak i finance se drobily na více míst a v konečném důsledku to způsobovalo jen komplikace. Koroljovovým nejvýraznějším konkurentem se stal Vladimir Nikolajevič Čeloměj, který s ním neustále soupeřil. Oba dva se snažili získat co nejlepší podmínky a kvůli tomu museli složitě manévrovat na tenkém ledě politických rozhodnutí, což rozhodně měsíčnímu programu nepřispělo. Čeloměji se podařilo získat do své konstrukční kanceláře syna tehdejšího nejvyššího představitele SSSR, Nikity Sergejeviče Chruščova, což mu samozřejmě zajistilo přízeň na vysokých politických postech. Další konstruktér, který se zabýval raketovou technikou a v některých ohledech konkuroval Koroljovovi (i když v menší míře), byl Michail Kuzmič Jangel.
