Während der zweiten Gemini-Mission wurde das erste Bild eines Raumschiffs im Orbit aufgenommen.

Eine ZEISS Ikon Contarex Spezialkamera wurde an der Gasdruck-Rückstoßpistole befestigt, die dem Astronauten das Manövrieren in der Schwerelosigkeit ermöglichte.

Die mitgebrachten Aufnahmen des Weltraumspaziergangs und ihre mediale Wirkung verdeutlichten, welche wichtige Rolle die Fotografie bei der Raumfahrt spielte. Denn gute Bilder können der Wissenschaft wichtige Hinweise über die Erde, ihre Landmassen, Wettermuster und Klimasysteme liefern, dienten aber auch der Missionsanalyse. Von diesem Zeitpunkt an wurde das Fototraining der Astronauten in den Missionsvorbereitungen verstärkt.

Der Weg zum Mond war nicht nur durch Erfolge geprägt. So misslang beispielsweise während der Mission Gemini 9 ein Andockmanöver, als sich die Crew dem ATDA (Augmented Target Docking Adapter) näherte. Der Anblick hinterließ den Eindruck, ins Maul eines Alligators zu blicken: Die Verkleidung des Nasenkonus hatte sich nämlich nur teilweise gelöst. Fotos des Manövers verdeutlichten später das technische Problem.

Die Bilder konnten die Weltraumpanne so detailreich zeigen, dass der Fehler am Mechanismus der Verkleidung leicht identifiziert werden konnte.

Seit der Gemini 4 Mission waren die ZEISS Kameras und Objektive als Standardausrüstung der Astronauten mit an Bord. Sie trugen zur Dokumentation der Weltraummissionen bei und dienten als Grundlage für deren Auswertung.

Nur bei der Gemini 10 Mission ging ein Teil verloren: Bei einem Weltraumspaziergang – offiziell als "Außenbordaktivität" (EVA) bezeichnet – entglitt dem Astronauten die Kamera, als er beim versuchten Rendezvous mit dem im Orbit befindlichen unbemannten Agena-Modul ins Trudeln kam. Die verlorene Kamera kreiste darauf als „ungeplanter Satellit“ im Orbit um die Erde.

Beinahe ging ein Jahrhundertzeugnis verloren. Die Aufnahmen der Apollo 11 Mission wurden sofort nach der Rückkehr auf der Erde nach Houston gebracht.

Bevor die Fotos vom Mond jedoch entwickelt wurden, prüfte man das Equipment noch ein letztes Mal mithilfe eines Test-Films. Dabei verlor der Filmprozessor plötzlich Tropfen von Ethylenoxid, was den Film zerstörte. Glück im Unglück: Dank des letzten Tests konnte das Entwicklerteam den Fehler eilig beheben und die Bilder der ersten Mondlandung erfolgreich entwickeln. Die Aufnahmen der Mondmissionen gingen um die Welt und schrieben Geschichte.

Bei der Apollo 16 Mission wurde eines der Experimente aus vergangenen Missionen fortgeführt: die Ultraviolettfotografie (UV) von Erde und Mond.

Ziel war es, Erde und Mond bei ultravioletten Wellenlängen aufzunehmen und diese mit Farbfotografien zu vergleichen. Dafür nutzen die Astronauten das spezielle ZEISS UV Sonnar 4.3/105 Objektiv. Vier Filter wurden verwendet, um das UV-Licht in unterschiedliche Wellenlängen aufzuteilen. Je nach gefilterter Wellenlänge waren Erde und Mond in unterschiedlichen Detail- und Kontraststufen sichtbar. So konnten die volle Ausdehnung der Atmosphäre und der Einfluss der ultravioletten Sonnenstrahlung auf die Erde sichtbar gemacht werden.