در ۲۶ فوریه ۱۹۶۶، ناسا موشک جدید ساترن-۱بی خود را در اولین پرواز آزمایشی‌اش پرتاب کرد. ساترن- ۱بی که به‌عنوان ساترن-۱ ارتقا‌یافته نیز شناخته می‌شود، برای برنامه آپولو ساخته شده بود.
در سال ۱۹۵۹ کمیته رایزنی ملی هوانوردی، توصیه‌هایی برای توسعه موشک‌های پرتابی ساترن صادر کرد. هنگامی که برنامه آپولو در سال ۱۹۶۱ با هدف فرود انسان روی ماه آغاز شد، ناسا ساترن-۱ را برای مأموریت‌های آزمایشی مداری زمین انتخاب کرده بود.
بااین‌حال، محدودیت بار محموله ساترن-۱ از ۹۱۰۰ کیلوگرم و ارتفاع‌گیری آن تا ۱۶۲ کیلومتر باعث شد تا ناسا تصمیم بگیرد با ارتقای آن، وسیله پرتاب دیگری را توسعه دهد و جایگزین کند. ساترن-۱بی با قابلیت حمل حداقل ۱۶۰۰۰ کیلوگرم و بهبود نیروی رانش موتورها جایگزین ساترن-۱ برای آزمایش مدار زمین شد. در سال ۱۹۷۳، زمانی که از آن برای پرتاب سه مأموریت اسکای لب استفاده شد، موتور مرحله اول بیشتر ارتقا یافت و ظرفیت بار را به ۲۱۰۰۰ کیلوگرم رساند.
ناسا در اوایل برنامه آپولو از ساترن-۱بی برای آزمایش‌های پروازی استفاده کرد، اما این نوع موشک هرگز فضانوردان را به ماه پرتاب نکرد. برای آن، از موشک قدرتمندتر ساترن-۵ استفاده کردند. اولین پرواز ساترن-۱بی بدون سرنشین بود و پیشرانه، هدایت و سیستم‌های الکتریکی موشک را آزمایش کرد.
در سال ۱۹۷۳، یک سال پس از پایان برنامه قمری آپولو، ساترن-۱بی، سه سرنشین را به ایستگاه فضایی اسکای لب بردند. در سال ۱۹۷۵ نیز، بخش آپولو از پروژه آزمایش مشترک آپولو-سایوز ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی توسط این راکت راه‌اندازی شد.
باقی‌مانده‌های این موشک در ناسا پس از این مأموریت از بین رفتند؛ زیرا هیچ استفاده‌ای نداشتند و تمام نیازهای بالابر سنگین برنامه فضایی ایالات متحده توسط راکت‌های نسل ارزان‌تر و همه‌کاره‌تر تیتان-۳ و شاتل فضایی تأمین می‌شد.
