Фон Браун и его группа проектировали также ракету «Нова», которая по своим размерам приближалась к многоступенчатой ракете, которую фон Браун предложил в журнале «Кольерс» десятилетием раньше. Первая ступень ракеты «Нова» должна была иметь 8 двигателей F-1, создающих совокупную тягу в 6000 т, то есть почти половину от 14 000 т тяги ракеты из «Кольерс». Один из инженеров заметил, что «Нова» была бы такой тяжелой, что остров Мерритт, где находилась стартовая площадка, опустился бы в море. Помимо шума и вибраций при зажигании первой ступени, возникали и другие технические проблемы, которые с учетом необходимых затрат делали проект ракеты «Нова» неосуществимым. Тем не менее «Нова» внесла свой вклад в космическую программу тем, что по сравнению с ней проект «Сатурн-5» выглядел вполне реальным, и 25 января 1962 года НАСА его одобрило.
При выборе кандидатуры на пост руководителя проекта «Сатурн-5» на самом верху стопки бумаг оказались документы Артура Рудольфа. Его данные были исключительными. Рудольф занимался ракетной техникой свыше 30 лет, он был другом Вернера фон Брауна и одним из первых вошел в его группу в 1933 году. Он несколько лет возглавлял опытно-конструкторскую лабораторию на Пенемюнде и два года руководил технологическим процессом на заводе «Миттельверк», выпускавшем «Фау-2». Сведения о деятельности Рудольфа во время войны были засекречены, и о его сотрудничестве с СС и использовании рабского труда узников на его заводе давно забыли. Таким образом, Рудольф стал руководителем проекта.
Испытательный полигон на мысе Канаверал превратился в главную базу НАСА, а Курт Дебус, руководивший испытаниями ракет на Пенемюнде, стал директором полигона.
В 1962 году у НАСА были довольно точные оценки для размеров ракеты-носителя, необходимой для посылки на Луну человека (или людей, так как решение о численности экипажа еще не было принято). «Сатурн-5» выглядел наиболее подходящим вариантом, хотя было еще много деталей, требовавших доработки. Теперь перед НАСА встал вопрос о выборе стратегии, иными словами, метода полета.
После отбраковки заведомо непригодных осталось три основных сценария полета. Наиболее простым для понимания и, по мнению некоторых, для осуществления был прямой полет. При использовании этого метода нужно было построить ракету-носитель максимально возможных размеров, погрузить на нее все необходимое для пути туда и обратно и взлетать. Отдельные ступени ракеты должны были отваливаться по мере выполнения своей роли в полете. Вернер фон Браун впервые предложил прямой полет в своей книге «Первый полет к Луне».
Второй метод полета, неявно предложенный в статье фон Брауна в 1952 году в журнале «Кольерс», стал известен как метод встречи на геоцентрической орбите (ВГО). По первоначальному плану фон Брауна, сначала строится космическая станция, которая служит местом сборки корабля. В методе ВГО предварительное изготовление компонентов на земле и малая численность команды делают космическую станцию ненужной. Компоненты корабля запускаются с помощью двух или более ракет. Они сближаются на низкой околоземной орбите, и команда собирает «лунный» корабль. После сборки он вместе со всей командой стартует к Луне. Преимуществом метода ВГО было то, что он требовал меньших ракет, которые было легче построить. Недостаток этого метода заключался в том, что никто не знал, насколько реально будет осуществить сближение на орбите — после его осуществления возникли бы новые проблемы, связанные со стыковкой и сборкой корабля.
Третьим, наиболее радикальным методом полета был метод встречи на селеноцентрической орбите (ВСО). Основная концепция этого метода была разработана в принадлежавшем НАСА Исследовательском центре имени Лэнгли в Хэмптоне, штат Виргиния. По общему мнению, Джон Хуболт постоянно проталкивал его, пока руководство НАСА не согласилось, что у метода есть свои достоинства. При использовании этого метода несколько ускоряющих ступеней поднимают корабль на околоземную орбиту, а затем выводят на траекторию, которая приводит его на окололунную орбиту. Там от корабля отделяется взлетно-посадочный аппарат с двумя астронавтами, который спускается на поверхность Луны. После осуществления посадки он взлетает и встречается с модулем, остававшимся на окололунной орбите. Двигатели этого модуля используются астронавтами для возвращения на Землю.
Главным преимуществом метода ВСО была экономия в весе, которая теоретически позволяла выполнить полет с помощью одной ракеты-носителя «Сатурн-5» на основе уже имевшихся технологий. Очевидным недостатком этого метода было то, что наиболее сложные операции должны были выполняться почти за 40 тысяч километров от Земли, и в случае аварии оказать помощь было бы невозможно. Противники метода ВСО говорили, что его использование равносильно тому, что человека сажают в самолет без парашюта и предлагают на большой высоте перейти в другой самолет. Сторонники же метода проводили аналогию с кораблем, спускающим шлюпку для экскурсии на берег.
Преимущества и недостатки трех методов были, разумеется, чисто теоретическими, поскольку корабли еще не были построены и не было попыток проведения ни одной из предстоящих операций, за исключением выхода на околоземную орбиту и возвращения с нее. Однако у каждого метода были сторонники. Вернер фон Браун вначале предпочитал прямой полет из-за его простоты и последовательности в разработке необходимого оборудования. В конце 1950-х годов, когда стали более понятными возникающие технические проблемы, фон Браун и его группа в Центре космических полетов имени Дж. Маршалла стали поддерживать метод встреч на геоцентрической орбите. Только что созданный Центр пилотируемых космических полетов в Хьюстоне предпочитал метод ВСО. В хьюстонском центре работали родившиеся в Америке и никак не связанные с фон Брауном молодые люди, которые хотели, чтобы максимально было использовано подготовленное ими оборудование.
К весне 1962 года большинство специалистов в НАСА отказались от прямого полета, и конкурирующими методами стали ВГО и ВСО. Чтобы окончательно решить этот вопрос, руководство НАСА поручило двум наиболее заинтересованным группам провести техническую экспертизу конкурирующих методов, причем Центр пилотируемых космических полетов в Хьюстоне должен был дать оценку метода ВГО, а возглавляемый фон Брауном Центр имени Дж. Маршалла в Хантсвилле должен был проанализировать метод ВСО. Не было ничего удивительного в том, что группы не могли достигнуть консенсуса.
Чтобы найти выход из тупика, хьюстонская группа прибыла в Хантсвилл в надежде убедить фон Брауна и его группу в преимуществах метода ВСО. Встреча двух групп произошла в конференц-зале, находившемся рядом с кабинетом фон Брауна на десятом этаже штаб-квартиры Центра космических полетов имени Дж. Маршалла. После того как все выступили, фон Браун поблагодарил гостей из Хьюстона и дал высокую оценку проведенному ими анализу, но не принял окончательного решения.
Инженеры из Хьюстона снова приехали в Хантсвилл 7 июня 1962 года, чтобы ознакомиться с выводами, сделанными сотрудниками фон Брауна. В течение шести часов члены группы фон Брауна в своих выступлениях защищали метод ВГО. Когда они закончили, слово взял фон Браун.
«Господа, сегодняшний день был очень интересным, и, я считаю, мы хорошо поработали, но теперь я хотел бы изложить точку зрения Центра». К всеобщему удивлению, фон Браун сделал вывод, что хотя полет на основе метода ВГО вполне возможен, все же метод ВСО «дает наибольшую уверенность в успешном выполнении полета в течение десятилетия». Фон Браун решил, что важнее достичь Луны так быстро, как это только возможно, чем выиграть сражение за метод полета.
Хотя НАСА в то время поддерживало метод ВСО, не все в администрации Кеннеди были с ним согласны. Советник президента по науке Джером Уизнер с самого начала поддерживал метод прямого полета, и исчерпывающий анализ, проделанный в Центре имени Дж. Маршалла, в Хьюстоне и в штаб-квартире НАСА, не изменил его мнения. Разногласия достигли критической точки 11 сентября 1962 года, когда президент Кеннеди посетил Центр космических полетов имени Дж. Маршалла вместе со свитой, в которую входили вице-президент Линдон Джонсон, министр обороны Роберт Макнамара, администратор НАСА Джеймс Уэбб и советник президента по науке Джером Уизнер.
В большом здании для сборки ракет, которое казалось маленьким из-за размеров строившейся ракеты «Сатурн-1», президент и его спутники слушали фон Брауна, объяснявшего с помощью большой схемы метод ВСО.
Кеннеди, который ничего не принимал на веру, сказал: «Насколько я понимаю, доктор Уизнер не согласен с этим». Поискав взглядом своего советника в толпе бюрократов, репортеров и специалистов по ракетам, он громко спросил: «Где Джерри?»
