در ۱۸ ژوئیه ۱۹۶۶، فضاپیمای جمینای ۱۰ از پایگاه پرتاب کیپ کندی در یک مأموریت ۷۰ ساعته به فضا فرستاده شد. هدف اصلی این پرواز، لنگر انداختن و اتصال به وسیله هدف آجنا در مدار زمین بود.
این مأموریت با حضور دو خلبان برجسته ناسا انجام گرفت جان یانگ که بعد‌ها فرمانده اولین پرواز اس‌تی‌اس-۱ شد، و مایکل کالینز که در آینده خلبان ماژول فرمانده‌ی آپولو ۱۱ گردید. کالینز در طول این مأموریت اولین فرد شد که دو فعالیت خارج از فضاپیما (EVA) را به انجام رساند.
باتری آجنا ماه‌ها پیش از پرتاب از کار افتاده بود، بنابراین اتصال فعال امکان‌پذیر نبود. با این حال، تیم مأموریت از این فرصت برای نمایش قابلیت ملاقات با یک شی غیر‌فعال در فضا استفاده کرد.
جمینای ۱۰ ثابت کرد که تشعشعات در ارتفاعات بالا مانعی برای عملیات فضایی نیست. پس از اتصال به آجنا، یانگ و کالینز با استفاده از موتور تقویت‌کننده آجنا، مدار خود را به ارتفاع بالا‌تر بردند. در این پرواز، اولین ملاقات دو فضاپیما در تاریخ فضانوردی محقق شد، هرچند این ملاقات تنها بصری و بدون اتصال فیزیکی با کشتی دوم بود.
