地平线工程
1959年6月，美国陆军提出了一份由冯·布劳恩领导的专家组完成的论证性报告《地平线工程》。该报告认为：“美国需要建立月球基地来发展美国在月球的太空侦察能力，而且在月面上可以进行通信中继和作战。”月球基地还可以作为美国月球开发、科学考察以及深入太空探索的大本营。
报告中计划1965年1月使用陆军开发的“土星”火箭第一次将载荷送往月球，4月运送一个两人小组先期到达，到1966年11月累计到达12人。除了登月车辆和将人员送返地球的飞行器外，“土星”火箭还必须携带可建设10个分离段地下基地的建筑材料，以及提供动力的核反应堆。计划需要至少64枚“土星”火箭和60亿美元。而事实上，最后实现美国登月理想的“阿波罗”计划总耗资达240亿美元，这与最初设想大相径庭。
月球远征计划
1961年5月29日，在肯尼迪总统向国会作出登月保证仅4天，美国空军推出了其秘密的“月球远征计划”。为了给该计划铺平道路，科学家急需月球表面地形和地质资料，为此空军开始了一项研究，通过阳光照射月面产生的光谱分析月球的构成。这一研究至今在太空科学上还发挥着重要作用。
空军在该计划中预想在1965年先将一个3人小组送入地球轨道；1967年8月由3名空军宇航员实施登月并返回；返回地球后，以每秒11千米的速度再入地球大气层，并能在加利福尼亚的爱德华兹等空军基地着陆。1968年1月，派一个3人小组在月球建立永久性基地，该基地可容纳21人，另外在地球上还必须有 3 677 人进行发射、设备测试、供给、保障和行政管理等地球保障工作。近期解密的一份名为《永久性卫星基地及其后勤》的报告披露了基地的细节。
