Omega je Speedmaster model javnosti predstavila 1957. godine. Iako mu to nije bila namena, Speedmaster je učestvovao u nekim od najvećih dostignuća čovečanstva, uključujući svih šest sletanja na Mesec. Zahvaljujući tome ustalio se i poznati nadimak „Moonwatch“.
Veza Omege sa svemirskim istraživanjima datira iz 1962. godine. Grupa astronauta, uključujući Voltera Širu i Liroja Gordona, privatno je kupila Speedmaster CK2998 satove koje su koristili u svemirskoj misiji.
Po završetku Merkjuri programa astronauti su od agencije NASA zatražili zvanične satove koji bi se koristili tokom treninga i misija. NASA je tim povodom stupila u kontakt sa proizvođačima i dobila četiri ponude. Posle opsežnog testiranja Omega Speedmaster jedini je zadovoljio sve uslove, te je deklarisan kao „kvalifikovani sat za sve svemirske misije sa ljudima“.
Najvažniji trenutak u istoriji Omege Speedmaster bio je 21. jul 1969. godine. Speedmaster je postao prvi sat koji je nošen na Mesecu, kao i koraci Nila Armstronga i Baza Oldrina.
Speedmaster se pokazao veoma korisnim tokom Apolo 13 misije 1970. godine. Rezervoari za vazduh na servisnom modulu su eksplodirali. Kako bi bezbedno stigli kući, astroanuti su kratkim paljenjima motora morali da repozicioniraju letelicu za ulazak u zemljinu atmosferu. Pošto su imali problema sa električnim uređajima u kabini, uključujući i sat, oslonili su se na pouzdani Speedmaster kojim su merili vremenske intervale. Iste godine NASA je Omegi dodelila „Silver Snoopy“ nagradu, zahvalnicu za doprinos uspešnom završetku misije.
Omega još uvek proizvodi Speedmaster veran modelu korišćenom prilikom sletanja na Mesec, ali i njegove brojne varijacije.