Упреждающим образом НАСА продвигало американскую космическую программу, даже встречая всего лишь прохладную поддержку со стороны Белого дома Эйзенхауэра. Ядро новой организации НАСА составлял старый Национальный консультативный комитет по аэронавтике (НАКА), солидная и высокопродуктивная исследовательская организация, возникновение которой относится к 1915 году. Имея такие корни, управление НАСА росло и взяло в итоге под свое крыло ряд ключевых исследовательских организаций, в том числе Исследовательский центр полетов Лэнгли (в котором вскоре зародился проект «Меркурий»); Лабораторию реактивных двигателей Льюиса в Кливленде, штат Огайо; Центр высокоскоростных полетов на Военно-воздушной базе Эдвардс; Испытательный полигон на острове Уоллопс в Вирджинии и другие. В октябре 1958 года Лаборатория реактивного движения (JPL) стала подчиняться НАСА, как и многие военные ракетные программы в Хантсвилле осенью 1960 года, превратившись, в конце концов, в Центр космических полетов Джорджа С, Маршалла. При последней реорганизации Вернер фон Браун оказался в гражданском учреждении, получив все полномочия на космические исследования.

В течение 1958-1960 годов НАСА предприняло несколько попыток запустить спутник. Успех, наконец, был достигнут, но лишь после нескольких обескураживающих неудач. Все четыре попытки в 1958 году закончились провалом. В 1959 году из 14 запусков 9 увенчались успехом. Больший прогресс был достигнут в 1960 году, когда из 17 попыток 12 оказались успешными. В тот же самый период русские добились значительных успехов со своей лунной серией: «Луна-1» впервые преодолела земную гравитацию; «Луна-2» достигла лунной поверхности; и самое незабываемое из всех, «Луна-3» сделала фотографии обратной стороны Луны. И все-таки управление НАСА среди прочих достижений могло гордиться запуском первого метеорологического спутника «Тирос-1», выполненным в апреле 1960 года, и первым навигационным спутником «Транзит-1Б», запущенным в то лее время.

Руководитель НАСА Гленнан, в прошлом президент Технологического института в Кейсе, известный член Комиссии по атомной энергии, оказался толковым администратором, консолидируя ряд разнообразных исследовательских учреждений под эгидой НАСА. Его соратники также играли важные роли в формировании зарождавшейся космической политики Америки.

Хью Л. Драйден, долгое время возглавлявший НАСА, продемонстрировал глубокий интерес в продвижении жизнеспособных космических программ в Соединенных Штатах. В конце 50-х годов он руководил программой испытаний высотного самолета Х-15, а также, пребывая в НАСА, играл очень важную роль в планировании будущей космической программы. Драйден поручил Роберту Гилруту, требовательному руководителю Исследовательского учреждения Лэнгли, сформировать группу экспертов (которая позже стала известна как Космическая рабочая группа), чтобы сформулировать долгосрочную программу космических полетов. Работа Гилрута и его специальной группы заложила