NASA 公佈了 Artemis III 任務的詳細方案：該任務計劃於 2027 年發射，將四名宇航員送入近地軌道，用商業公司開發的著陸器測試版本演練未來登月所需的關鍵操作。這將是 NASA 歷史上最複雜、最具雄心的測試任務之一，目標是在 2028 年宇航員重返月球南極附近之前，儘可能降低風險。
執行任務的四名宇航員分別是 NASA 的 Randy Bresnik、Frank Rubio、Andre Douglas，以及歐洲空間局（ESA）的 Luca Parmitano。他們將在 Orion 飛船中完成為期約 14 天的飛行。與以往僅使用 SLS 火箭和 Orion 飛船的 Artemis 任務不同，Artemis III 將涉及三個航天器、由三枚不同的重型火箭在較短時間內先後發射。
任務的第一步由 Blue Origin 執行：該公司將把 Blue Moon Mark 2 著陸器的測試版本送入距地面約 273 英里（237 海里）的圓形近地軌道。該航天器可在軌停留最長 30 天，為任務安排提供靈活性。在確認其狀態健康、可進行聯合操作後，NASA 計劃在數天內從佛羅里達州肯尼迪航天中心用 SLS 火箭發射 Orion。Orion 將先進入 18 x 1122 英里的橢圓軌道，再通過服務模組的一系列機動轉入約 345 英里的圓形軌道進行熱穩定，隨後逐步接近等待中的 Blue Moon 測試航天器。
飛行前兩日，宇航員將檢查 Orion 各系統、準備近距離操作，並調整位置以完成首個主要目標：與 Blue Moon 測試航天器交會對接。這將是 NASA 首次在太空評估 Orion 與商業月球著陸器的協同工作能力。工程師將考察兩艘航天器的軟體、制導系統、通訊系統及操作程式在真實環境下的表現，飛行控制團隊也將積累跨多個團隊和機構協調的經驗。
對接完成後，宇航員將進入 Blue Moon 測試航天器，停留約 兩天，實地評估艙內環境、控制裝置和生命支援系統，並驗證航天器維持適當氣壓與大氣成分的能力。該測試航天器集成了未來登月任務計劃使用的許多航空電子裝置、軟體、飛行控制、乘員艙技術和生命支援功能，在軌測試這些系統將是首次以整機形式評估其太空表現。
與 Blue Moon 分離後，Orion 將調整位置，進行第二次交會對接演示。SpaceX 將從佛羅里達發射 星艦（Starship）Version 3 測試航天器。由於星艦設計在軌壽命遠短於 Blue Moon 著陸器，其發射安排在任務後期，以便 NASA 高效銜接兩次對接演示。星艦將進入約 206 海里的較低軌道，以最佳化通訊覆蓋，並在前端加裝對接系統。Orion 與星艦的對接測試預計持續最長 兩小時，宇航員不會進入星艦內部，重點在於驗證兩者作為對接組合體在太空中的互動，包括航天器可控性、通訊和整合軟體等。
NASA Artemis 專案經理 Jeremy Parsons 表示，近地軌道上的每一步都是為了在宇航員重返月球前降低風險；三艘航天器由三枚不同火箭發射並測試協同操作，是 NASA 從未嘗試過的，每一次經驗都將讓 2028 年登月更近一步。
從更廣的視角看，Artemis III 是一次“先練後飛”的風險前置安排：把交會、對接、駐留等高風險環節放到近地軌道驗證，而非直接押注在月球附近。對 Blue Origin 和 SpaceX 而言，這也是兩套著陸器方案首次在載人環境下接受在軌檢驗，其結果可能影響後續任務分工與節奏。