16. března 1966 odstartovali v lodi Gemini 8 astronauti Neil Armstrong a David Scott. První jmenovaný se později stal prvním člověkem, který vstoupil na povrch Měsíce. Astronauti zvládli při letu Gemini 8 spojení s bezpilotním raketovým stupněm Agena i následné nekontrolovatelné roztočení lodi a nouzové přistání u Japonska.
Start lodě proběhl z mysu Canaveral na Floridě ze startovací rampy LC-19. Posádka během čtyř obletů Země provedla devět řídících manévrů. Ve výšce 285-298 km nad pobřežím Brazílie došlo k prvnímu spojení dvou kosmických těles na oběžné dráze, loď Gemini 8 se spojila s bezpilotním raketovým stupněm Agena TV-8.
V důsledku závady na orientačním systému lodi Gemini (zasekl se ventil v trysce č. 8) došlo k nekontrolovatelnému roztočení obou těles. Po odpojení lodi od stupně Agena došlo k ještě rychlejší rotaci, kterou se posádce nakonec podařilo zvládnout.
TIP: 10 největších dramat ve vesmíru i na rampě
Řídící středisko v Houstonu nařídilo předčasné ukončení letu, při zastavení rotace bylo vyčerpáno příliš velké množství paliva. Další plánovaný úkol letu, jímž měl být Scottův dvouhodinový výstup do vesmíru, musel být zrušen. K prvnímu nouzovému přistání v americké historii kosmických letů došlo po 10 letových hodinách 800 km východně od ostrova Okinawy.