Следующий корабль – “Джемини-10” - стартовал 18 июля 1966 года. На его борту находились Джон Янг и Майкл Коллинз Астронавты выполнили стыковку корабля со ступенью “Аджена-D” № 5005, запущенной незадолго до старта корабля. С помощью двигательной установки ракеты высота орбиты корабля была поднята до 766 километров в апогее. Это позволило выполнить сближение “Джемини-10” со ступенью “Аджена-D” № 5003, с которой в марте 1966 года уже стыковался “Джемини-8”. 19 июля Майкл Коллинз вышел в открытый космос, высунувшись из люка. Он выполнил фотографирование звездного неба. На следующий день “Джемини-10” расстыковался с “Адженой-D” № 5005 и сблизился с “Адженой-D” № 5003 до расстояния три метра. Коллинз снова вышел в открытый космос. Он снял ловушку для микрометеоритов с корабля “Джемини-10”, а потом перелетел на ступень “Аджена-D”, где уцепился за стыковочный конус. Коллинзу снял со ступени ловушку S-10. В ней находились образцы культур бактерий и вирусов, которые летали в космосе уже четыре месяца. На следующий день “Джемини-10” благополучно вернулся на Землю.
12 сентября 1966 года с мыса Канаверал стартовали сначала мишень “Аджена-D”, а потом корабль “Джемини-11” с астронавтами Чарльзом Конрадом и Ричардом Гордоном. Стыковка двух аппаратов состоялась через 94 минуты после старта. Гордон вышел в открытый космос и соединил корабль и мишень тросом длиной 30 метров. С помощью двигательной установки “Аджена-D” связка была поднята на высоту 1370 километров - это и поныне максимальная высота, которую достигали пилотируемые корабли, находясь на околоземной орбите. 15 сентября Конрад расстыковал космические аппараты и развел их на некоторое расстояние. А потом был проведен эксперимент “искусственная тяжесть”. Конрад ввел связку “ракета-мишень” во вращение и довел ее скорость до 55 оборотов в минуту, что позволило зафиксировать искусственную гравитацию величиной 0,00078 единицы. После трех часов совместного полета штырь с тросом был отделен. Корабль с астронавтами приводнился в Атлантическом океане.
Полет корабля “Джемини-12” состоялся в ноябре 1966 года. Его пилотировали Джеймс Ловелл и Эдвин Олдрин. Фактически полет повторял миссию предыдущей экспедиции и прошел успешно.