O půlhodiny později následoval jeden z nejobtížnějších manévrů.
Po dvanácti minutách letu se dostalo Apollo 11 na téměř kruhovou oběžnou dráhu ve výšce 185,9 km. Po jednom a půl oběhu Země byl v 16:22 opět zažehnut motor třetího stupně, který nasměroval kosmickou loď na dráhu TLI směřující k Měsíci. O půlhodiny později následoval jeden z nejobtížnějších manévrů.