Collins har somnat in vid 90 års ålder till följd av att ha drabbats av cancer, meddelar hans familj.
"Mike tog sig alltid an livets utmaningar med elegans och ödmjukhet, och tog sig även an denna sista utmaning på samma sätt", skriver familjen i ett inlägg som publicerats via Twitter.
I juli 1969 for Collins mot månen, tillsammans med Armstrong och Aldrin i prestigeuppdraget Apollo 11. Den 20 juli klev hans två medresenärer in i "Örnen" och lämnade Collins kvar ombord på kontrollmodulen Columbia.
Ensam i skuggan
När Armstrong och Aldrin sedan satte ned månlandaren i Stillhetens hav på bilder som direktsändes världen över flög Collins vidare ensam, 30 varv runt månen och höll utkik. Han försökte upprätthålla kontakten, men hamnade i radioskugga på månens baksida och noterade då i sina anteckningar att han var i sanning ensam, mer avskild från allt annat liv än någon annan tidigare varit.
"Min hemliga skräck de senaste sex månaderna har varit att behöva lämna kvar dem på månen och återvända till jorden ensam. Nu är jag minuter ifrån att få veta hur det kommer att gå", skrev en nervös Collins medan månlandningen pågick, enligt anteckningar han visade för The Guardian år 2009.
"Om de misslyckas med att lyfta från ytan, eller kraschar ned i den igen, kommer jag inte att begå självmord; Jag kommer hem, alltjämt, men jag kommer vara märkt för livet och det vet jag."
En ännu i livet
Michael Collins, Neil Armstrong och Buzz Aldrin återvände alla oskadda, men ingen av dem besökte rymden igen.
Collins hade tidigare blivit den fjärde människan i ordningen som gick på så kallad rymdpromenad.
Hela Apollo 11-trion föddes år 1930 och nu lever endast svenskättade Edwin "Buzz" Aldrin, som fyllt 91 år. Neil Armstrong, som formulerade betydelsen av det kliv han fick sätta på månytan, avled 2012 vid 82 års ålder.
