“双子星座”计划是美国的第二个载人航天计划，筹划较早，1961年12月7日正式宣布航行。那时已在实施“阿波罗”载人登月计划，“双子星座”计划的目的，就是在“水星”计划的基础上，进一步为载人登月服务，主要任务是研究人在失重条件下长期太空飞行的种种问题，以及发展轨道机动、会合和对接技术，还有航天员的舱外活动能力。

飞船由再入舱和设备舱组成，全长5.74米，底部直径3.05米，顶部直径 0.98米。

再入舱由座舱段、对接段和回收段组成，高3.32米。

经过紧张的研制和地面试验后，于1964年4月8日发射编号为“双子星座1”号的无人驾驶飞船，作轨道飞行试验，但不回收。

经过有针对性的改进后，于1965年1月19日发射“双子星座2”号飞船，作无人驾驶轨道飞行试验，仍然不回收。

在苏联“上升2”号飞船升空后第5天，即1965年3月23日，“双子星座3”号飞船正式载人轨道飞行。

1965年6月3日，“双子星座4”号升空，航天员怀特在列昂诺夫之后太空行走。1965年12月4日和7日，先后发射“双子星座7”号和“双子星座6”号，两艘飞船进行了轨道会合练习。

1966年3月16日发射的“双子星座8”号飞船，与运载它的“火力神”火箭的上面级，即与飞船脱离后也进入轨道的“阿金纳”上面级，首先实现了两个航天器的轨道对接。此后发射的4艘飞船，也都进行了对接练习，“双子星座9”号上的航天员塞尔南进行了太空行走练习、“双子星座11”号还进行了变轨练习。

“双子星座”飞船的载人飞行情况如下：