Agena Target Vehicle – zmodyfikowana wersja stopnia rakietowego Agena D (podobne wykorzystywano do wystrzelenia sond kosmicznych Ranger i Mariner). Był to górny stopień rakiety nośnej Atlas Agena D, którym – po umieszczeniu na orbicie – mogli sterować kontrolerzy z Ziemi albo załoga statku Gemini. Orientację Ageny można było kontrolować za pomocą silniczków na sprężony azot, umieszczonych w tylnej części rakiety.
W programie Gemini wystrzelono sześć stopni rakietowych Agena, z których cztery osiągnęły orbitę okołoziemską i były wykorzystywane w manewrach dokowania. Wszystkie starty odbyły się z platformy startowej nr 14 kosmodromu Cape Canaveral Air Force Station.
Misje GATV GATV (1965-F11) – Gemini – Titan 6. Start 25 października 1965 r. Start nieudany, Agena uległa zniszczeniu, a jej fragmenty wpadły do Atlantyku. W silniku rakiety drugiego stopnia nastąpił fałszywy zapłon. W momencie gdy pompy, które dawkują paliwo, przepompowywały utleniacz, nastąpiła awaria powodująca gwałtowne zwiększenie ilości dostarczanej cieczy. Rakieta eksplodowała. Spowodowało to zmiany w programach misji Gemini 6A i Gemini 7. GATV 8 (1966-19A) – Gemini – Titan 8. Start 16 marca 1966 r. Po 5 minutach oddzieliła się od rakiety Atlas, włączyła własny silnik i weszła na orbitę kołową o wysokości 260 kilometrów.