Armstrong zmarł wskutek komplikacji wynikłych po operacji serca, jakiej poddał się na początku sierpnia. 82-latek przeszedł 5 sierpnia operację wszczepienia by-passów. Jego żona Carol mówiła wówczas, że rekonwalescencja przebiega pomyślnie.

20 lipca 1969 roku jako dowódca statku kosmicznego Apollo 11 Armstrong wraz z Edwinem "Buzzem" Aldrinem dokonał pierwszego lądowania na Księżycu przy użyciu lądownika Eagle i jako pierwszy człowiek w historii postawił stopę na porytej kraterami powierzchni Srebrnego Globu.

„To mały krok dla człowieka, ale wielki krok dla ludzkości" – powiedział wtedy astronauta. Spacer Armstronga i Aldrina po Księżycu oglądało w 1969 r. na ekranach swych telewizorów prawie 600 milionów ludzi na całym świecie. Armstrong miał wtedy 38 lat.