Наконец, 15 декабря «Джеминай-6» стартовал с мыса Кеннеди. В тот же день произошло сближение кораблей на орбите. Расстояние между ними в отдельные моменты не превышало двух-трёх метров. Тем большее разочарование принёс следующий полёт по программе «Джеминай». Экипажу космического корабля «Джеминай-8», стартовавшему с мыса Кеннеди 16 марта 1966 г., была поставлена сложная задача. После выхода корабля на орбиту астронавты должны были путём маневрирования приблизиться к ракете-мишени «Агена», произвести с ней стыковку и в этом положении осуществить ещё ряд дополнительных манёвров. Им следовало затем отвести «Агену» на запасную орбиту и оставить её там в качестве своеобразного подвижного склада ракетного топлива, которым, возможно, впоследствии могли бы воспользоваться астронавты других космических кораблей. По окончании первой части программы предполагалось, что один из астронавтов покинет корабль и пробудет в космическом пространстве более двух часов.
Астронавтам Нейлу Армстронгу и Дэвиду Скотту действительно удалось сблизиться с «Агеной» и ввести нос своего корабля на глубину 20 дюймов в гибкое стыковое кольцо ракеты. Однако вскоре после первых же попыток осуществить маневрирование обоих космических устройств в сцепленном виде вся система пришла в беспорядочное вращение относительно осей рыскания и крена. Впоследствии было установлено, что из-за возникшего, по всей вероятности, короткого замыкания произошло самопроизвольное включение части двигателей главных рулей управления. Вследствие этого оказалась выведенной из строя вся система управления и стабилизации корабля. Астронавты вынуждены были полностью отключить её и, идя на большой риск, воспользоваться одной из двух систем рулей управления положением корабля, предназначенных для его ориентации в пространстве перед входом в плотные слои атмосферы.
Они оказались при этом перед опасностью, что, если остающаяся резервная система рулей ориентации не сработает, корабль или не вернётся на Землю, или сгорит при прохождении через атмосферу.
Благодаря хладнокровию и умелым действиям астронавтов им всё же удалось отделиться от «Агены» и за 50 минут до начала вынужденной посадки прекратить вращение корабля и ориентировать его в пространстве. Посадка произошла в 500 милях к востоку от острова Окинава, где астронавты были подобраны через 3 часа американским миноносцем.
Таким образом, программа полёта «Джеминай-8» оказалась выполненной лишь частично. Её основные элементы — отработка практики стыковки, продолжительное пребывание астронавта вне корабля и программа маневрирования корабля и астронавта — остались нерешенными.
