Május 5-én az Egyesült Államok végre embert küldött az űrbe. A floridai Cape Canaveral indítóállásán egy karcsú, fehér rakéta állt készenlétben: a Redstone hordozórakéta tetején ott ült a Freedom 7 nevű Mercury-kapszula, benne Alan Shepard amerikai haditengerészeti pilótával. A küldetés neve Mercury–Redstone 3 volt, és bár a repülés mindössze körülbelül 15 percig tartott, történelmi jelentősége óriási volt. Shepard lett az első amerikai az űrben, alig három héttel azután, hogy a Szovjetunió Jurij Gagarinnal végrehajtotta az első emberes űrrepülést.
A Mercury-program célja az volt, hogy kiderüljön: képes-e az ember túlélni az űrutazást, irányítani egy űrhajót, és biztonságban visszatérni a Földre. A NASA mérnökei ekkor még rendkívül kevés tapasztalattal rendelkeztek. Nem tudták pontosan, hogyan reagál majd az emberi szervezet a súlytalanságra, miként működik majd a tájékozódás egy szűk kapszulában, vagy hogy egy pilóta képes lesz-e kontrollálni az űrhajót extrém körülmények között.
A Mercury-program célja az volt, hogy kiderüljön: képes-e az ember túlélni az űrutazást, irányítani egy űrhajót, és biztonságban visszatérni a Földre. A NASA mérnökei ekkor még rendkívül kevés tapasztalattal rendelkeztek. Nem tudták pontosan, hogyan reagál majd az emberi szervezet a súlytalanságra, miként működik majd a tájékozódás egy szűk kapszulában, vagy hogy egy pilóta képes lesz-e kontrollálni az űrhajót extrém körülmények között.
A Freedom 7 kapszula belseje rendkívül szűk volt. Shepard gyakorlatilag mozdulatlanul feküdt a formára öntött ülésben, körülötte műszerek, kapcsolók és kommunikációs panelek sorakoztak. Az egész űrhajó kisebb volt egy mai személyautó belső terénél. A kapszula oldalán egy apró ablak kapott helyet, amelyen keresztül Shepard először láthatta a Föld görbületét az űrből.
A startot eredetileg korábbra tervezték, de több technikai probléma és időjárási késlekedés miatt Shepard hosszú órákat töltött a rakéta tetején ülve. A várakozás annyira elhúzódott, hogy végül a szkafanderébe kellett vizelnie, mert a Mercury-ruhát eredetileg nem hosszú várakozásokra tervezték. Ez az apró, de sokat emlegetett epizód jól mutatta, mennyire kezdetleges volt még az emberes űrrepülés infrastruktúrája.
Amikor végül megszólalt a visszaszámlálás utolsó másodperce, a Redstone rakéta hatalmas lángcsóvával emelkedett a magasba. Shepard később úgy írta le az indulást, mintha „egy mozgó országút közepén ülne”. A gyorsulás fokozatosan nőtt, miközben a rakéta közel 2 Mach sebesség fölé gyorsította a kapszulát.
A Mercury–Redstone 3 azonban még nem volt orbitális repülés. A Freedom 7 egy ballisztikus pályán repült, vagyis nem kerülte meg a Földet, hanem egy hatalmas ívben emelkedett az űrbe, majd visszazuhant az Atlanti-óceán felé. A kapszula körülbelül 187 kilométeres maximális magasságot ért el, ami bőven az űr határa fölött volt.
A repülés egyik legfontosabb része az volt, hogy Shepard bizonyos mértékig kézzel is irányíthatta az űrhajót. Ez alapvető különbség volt a szovjet Vosztok-programhoz képest, ahol Gagarin repülése nagyrészt automatikus rendszerekre támaszkodott. A NASA számára kulcsfontosságú kérdés volt, hogy az ember aktív szerepet tud-e vállalni az űrrepülés során, vagy csupán „utas” marad.
A súlytalanság rövid ideig tartott, de Shepard beszámolója szerint teljesen természetes érzés volt. A kabinban lebegő apró tárgyak és a testére nehezedő terhelés megszűnése egy új korszak kezdetét jelezte az emberiség számára. A pilóta közben folyamatosan jelentette az állapotát a földi irányításnak, miközben a NASA mérnökei minden másodpercben adatokat gyűjtöttek a kapszula rendszereiről.
A visszatérés során a Freedom 7 hőpajzsa extrém hőterhelést kapott. A kapszula körül plazmafelhő alakult ki, miközben több ezer Celsius-fokos hőmérséklet keletkezett a légköri fékeződés miatt. Ezután kinyíltak az ejtőernyők, és a kapszula az Atlanti-óceánra érkezett. A teljes repülés nagyjából 486 kilométeres távolságot tett meg.
Shepardot röviddel később egy helikopter emelte ki a tengerből, majd a USS Lake Champlain repülőgép-hordozóra szállították. Az amerikai közvélemény számára a siker hatalmas megkönnyebbülést jelentett. A Szovjetunió ekkor még vezetett az űrversenyben, de a Mercury–Redstone 3 bebizonyította, hogy az Egyesült Államok is képes embert küldeni az űrbe.
A küldetés technikai és pszichológiai szempontból is fordulópont volt. A NASA értékes tapasztalatokat szerzett az emberi reakciókról, a kommunikációról, a visszatérési rendszerekről és az űrhajó irányíthatóságáról. Ezek az adatok közvetlenül hozzájárultak a későbbi Mercury-orbitális repülésekhez, majd a Gemini- és Apollo-programok fejlődéséhez is.
Alan Shepard később újabb történelmi szerepet kapott: 1971-ben az Apollo–14 parancsnokaként a Holdra is eljutott. Ő lett az egyetlen Mercury-űrhajós, aki később holdraszálló küldetés vezetője lett. A Freedom 7 rövid repülése így nemcsak Amerika első emberes űrrepülése volt, hanem egy olyan pálya kezdete is, amely végül a Hold felszínéig vezetett.
