Omegas Speedmaster serie er et af mærkets mest kendte på grund af seriens tilknytning til NASA’s missioner til månen. Netop derfor er seriens fulde navn Omega Speedmaster Moonwatch. Serien er for en bevidst og nørdet kender, som lader sig tiltrække af den historisk vigtige teknologi der er bag Omega Speedmaster serien. Mange som tiltrækkes af Omegas Speedmaster Moonwatch ønsker at bære et ur med elegant design og imponerende håndværk som drivkraft. Omega Speedmaster blev udvalgt af NASA i hård konkurrence med Bulova, og urene blev testet under hårde forhold med fysiske slag, vibrationer, vakuum og ekstreme temperaturer. NASA vidste ikke hvordan mekaniske armbåndsure ville fungere i vægtløs tilstand og under potentielt ekstrem forhold.
Omega Speedmaster Professional Chronograph, som var en del af Speedmaster serien vandt over Bulova og kom med på NASA’s missioner. Gus Grissom og John Young havde deres Speedmaster armbåndsure med på rumskibet Gemini 3 den 23. marts, 1965. Den 3. juni samme år, blev Ed White den første amerikaner til at gennemføre en rumvandring med Gemini 4, og havde sit Speedmaster ur på håndleddet. Da Buzz Aldrin blev den anden mand på månen den 21. juli 1969, blev Omegas Speemaster serie derfor det første ur på månen. Neal Armstrong som blev den første mand på månen, donerede hans Omega Speedmaster som var med på rumskibet Apollo 11 til National Air and Space Museum i Washington D.C. Under den katastrofale Apollo 13 tur, blev piloten Jack Swigert’s Omega Speedmaster brugt til at tage tid på den kritiske manøvre som forhindrede missionen i at ende i katastrofe og reddede alle ombord. I 2007 skabte Omega et limited edition Speedmaster Professional Chronograph Moonwatch for at fejre 50 års dagen siden det første Omega Speedmaster ur, og siden uret blev introduceret i 1957, blev armbåndsuret blev kun solgt i 1957 eksemplarer.