眾所周知，邁克爾-柯林斯是阿波羅11號登月乘組的指揮艙宇航員，但是很少有人瞭解，在“雙子座10”號任務之後，柯林斯擔任了阿波羅2任務的備份登月艙（LM）宇航員，在訓練指揮艙和登月艙技術之餘，柯林斯還接受了直升機訓練，用來模擬登月艙的著陸過程。但是，由於阿波羅2只是重複阿波羅1的任務，計劃被取消。由於具有太空飛行經驗，柯林斯隨後擔任了阿波羅8號指揮艙宇航員，安德斯成為登月艙宇航員。

1967年5月，NASA派柯林斯和斯科特參加了巴黎航展，在那裡遇到了蘇聯宇航員帕維爾·貝利亞耶夫和康斯坦丁·費奧克蒂斯托夫，他們一起在蘇聯的圖134飛機上喝伏特加。柯林斯得知蘇聯宇航員也在訓練直升機，貝利亞耶夫還透露希望馬上進行繞月飛行，側面曝光了美蘇的太空軍備競賽在上世紀60年代真的已經是愈演愈烈，真的到了非制止不可的地步了。

1968年，柯林斯發現腿部功能出現問題，膝蓋嚴重受損，經診斷是頸部2塊脊椎粘連，被迫在拉克蘭空軍基地威爾福特·豪醫院接受手術。6個月的康復期裡，柯林斯有3個月要戴著頸部護套，他也因此失去了阿波羅9號任務指揮艙宇航員的資格，被備份吉姆·洛弗爾頂替。當時，阿波羅8號的任務從最初的指揮艙/登月艙任務變成了指揮艙繞月飛行，阿波羅8和阿波羅9的所有正選和備份宇航員都互換了任務。

阿波羅8號完成繞月飛行的同時，柯林斯入選了阿波羅11號登月乘組。作為指揮艙宇航員，柯林斯的訓練往往單獨進行，包括抗壓服訓練、離心機10G失重訓練，對接訓練。為完成對登月艙會合任務，柯林斯撰寫了一本厚117頁的書，分析了18種可能的對接計劃，包括登月艙無法登陸、發射過早或過晚等想定。

著名的阿波羅11號的臂章也是由柯林斯設計，他採納了備份指揮艙宇航員吉姆·洛弗爾使用美國鷹的提議，請畫家沃爾特·A·韋伯繪製了樣稿，美國鷹爪站在月球表面，背景是半個地球。後來，一名計算機專家提議美國鷹抓著橄欖枝代表和平，NASA負責公眾事務的局長助理朱利亞·舍爾將這個想法告訴了柯林斯，柯林斯沒有更好的想法只好採納。

阿波羅11號訓練期間，斯雷頓就為柯林斯安排了後續任務，阿波羅14號的備份指揮官和阿波羅17號的指揮官，但是他告訴斯雷頓如果阿波羅11號任務成功就不想再次進行太空之旅。原因非常簡單，宇航員緊張的訓練影響了他的家庭生活，他只想幫助約翰·肯尼迪完成10年時間實現登月的目標，目標一旦實現，他的動力就沒有了。於是，這些任務交給了塞爾南。