前蘇聯在航天技術領域的巨大成就，極大地刺激了一向驕傲的美國人。他們感到震驚，感到不安。他們期待著美國能早日趕上似乎所向無敵的蘇聯人。
以馮·布勞恩為首的美國火箭專家已經製定出一個載人航天的水星計劃。基本任務是研發能乘坐一名宇航員的“水星號”飛船，把飛船送入軌道以試驗宇航員在空間的活動能力，並使飛船安全返回地麵。
水星計劃開始時，美國宇航局舉棋不定，一拖再拖。後來試驗又遭到一連串的失敗。
1960年夏天，美國開始第一次發射試驗。發射目的是試驗回收不載人的密封座艙，確定其結構完整性、重返大氣層時的加熱率、飛行特性和密封座艙回收係統是否合乎要求，並使“水星計劃”的工作人員熟悉發射和回收操作。
發射這一天，佛羅裏達州卡納維拉爾角上空天氣晴朗，陽光明媚。9點13分，“大力神”火箭在轟鳴聲中騰空而起。幾秒鍾後，便消失在雲層之中。起初一切似乎都很正常，但不久地麵指揮中心就失去了與“大力神”火箭的一切聯係。通訊和其他記錄儀上一片空白。在所有的儀表讀數消失之前，燃料和液氧箱之間的壓力曾降到零。顯然，“大力神”不是爆炸，就是發生了災難性的結構損壞。
3個多月後，美國進行了“水星號”密封座艙的首次合格檢驗飛行和模擬在起飛階段的緊急脫離。結果，脫離火箭提前點火，試驗又失敗了。13天後，美國又進行了“水星—紅石1號”火箭的發射試驗。上午9時，火箭按預定時間點火，發射架周圍的空氣中充滿了火箭的轟鳴聲。但是，正當馮·布勞恩和他的同事們在掩體裏進行觀察時，這枚大型火箭隻升起7.8米高就搖搖晃晃地倒在發射架上。發動機突然停止了工作，而脫離塔連同它的應急脫離火箭呼嘯而起，上升到幾千米的高空，在距離發射台不遠處落地。應急火箭飛出去後3秒鍾，降落傘包向上射出，主傘從密封艙頂端彈出，接著是副傘，最後都落在一動不動的“水星—紅石1號”火箭旁。
美國發射“水星號”飛船的“紅石”火箭與前蘇聯發射“東方號”飛船的火箭不同。前蘇聯采用的是集束式火箭，火箭的推力大，所以飛船的形狀作成球形，壁也厚，在船艙裏可以充滿一個大氣壓的普通空氣。為了能夠經受住再入大氣層時的高溫，工作人員在球形飛船的外壁塗上一層很厚的耐熱材料。
美國“紅石”和“大力神”火箭的推力較小，因此飛船設計成圓錐形，外壁也用盡可能薄而輕的材料製作。如果艙內裝入一個大氣壓的普通空氣，那麼在太空的真空中，外壁就可能破裂。所以艙內注入的是1／3個大氣壓的純氧。
“水星號”飛船隻在圓錐的底麵有耐熱材料，在返回地球時，如果底麵不能對準正確的方向，飛船就會被燒壞。為了加強姿態控製，飛船上裝有18個小型氣體推進器，也就是小型姿態的控製火箭。此外，發射的時候在飛船的上部還裝有高4．8米的應急火箭，以使飛船在緊急情況下可以脫離發射火箭。所以，美國的“水星號”飛船及其控製技術都比前蘇聯“東方號”先進，其試驗難度當然也要大些。
1960年12月9日，一枚巨大的經改進的“水星—紅石1A號”火箭巍然矗立在卡納維拉爾角航天中心的發射台上。在布勞恩的一聲“發射！”令後，25米高的火箭載著“水星號”飛船向大氣層衝去。火箭很快達到了210千米的高度，“水星號”飛船在預定時間脫離運載火箭，進入大氣層，然後在距卡納維拉爾角380千米遠的地方安全降落。
“水星號”飛船的發射和回收取得了成功。與此同時，在美國新墨西哥州空軍的航空醫學研究所中，18隻經過嚴格挑選的大猩猩正在進行進入太空的訓練，它們即將成為征服太空的開路先鋒。大猩猩是最類似於人類的高級動物，它在生理和行為方麵有許多和人相仿的地方，尤其是年輕的猩猩，在接受訓練時領會的能力較強。所以，為使宇航員盡可能避免犧牲，在試驗宇宙飛船載人飛行前，往往先進行飛船的載動物的試驗飛行，以實際檢驗和考察飛船的性能和動物在太空超重、失重等條件下的適應能力，為載人飛行作必要的技術準備。
第一個被選中擔任“水星號”飛船試驗飛行的猩猩叫哈姆。它操縱機械的能力很強，在70分鍾之內的7000次動作中，它隻有28次差錯。哈姆乘坐著由“水星—紅石2號”火箭發射的飛船，以每小時9000多千米的速度，進入離地麵250千米的太空。在那裏，哈姆使用了訓練時所學到的技能，使“水星號”飛船在太空劃了一個660多千米的大圓弧，然後安全降落在預定的海麵。當人們從海上打撈起飛船，打開艙門迎接這位“太空勇士”的時候，卻見哈姆若無其事地兩手交叉在胸前，不以為然地注視著歡迎它的人群。
正當美國的“水星計劃”獲得初步成果的時候，傳來了前蘇聯加加林首遨太空成功的消息。為了與前蘇聯人開展太空競爭，美國宇航局和布勞恩等美國火箭專家決定立即進行載人的航天飛行試驗。由於進行載人軌道飛行的條件尚不成熟，美國宇航局便決定先進行像導彈那樣作彈道飛行的亞軌道載人飛行試驗。
1961年5月5日，也就是加加林遨遊太空後的第23天，美國第一位進行太空飛行的宇航員艾倫·謝潑德在新聞記者和地麵工作人員欽慕的眼光下，進入了“水星”飛船係列的“自由7號”。
這時，晨曦已在東邊天際微露，閃閃發亮的巨大火箭籠罩上了清新的晨光，起初是鮮紅的，後來是大紅的、金黃色的……
這是一個重大無比的時刻，這樣的時刻，在謝潑德的腦海裏已不知出現過了多少次。他感到有些緊張，他開始用工作來驅散緊張的心情。他按照飛行前的檢查程序，一步步地檢視艙中的機件、無線電通訊係統和每個旋轉的電鈕……緊張的情緒慢慢消失了。從潛望鏡中，謝潑德看到地麵工作人員也在緊張地忙碌著。
“10分鍾準備！”
“倒數計時！”
“……四……三……二……一……發射！”
巨大的“水星—紅石”火箭載著美國第一位進行太空飛行的宇航員謝潑德，在一片煙火中冉冉上升，穿過一朵浮雲直上太空。