التحق أرمسترونغ بوكالة الفضاء الأمريكية في وظيفة طيار باحث في مختبر لويس في كاليفورنيا، وشارك بحكم وظيفته في مئتي رحلة جوية في مختلف أنواع الطائرات، وفي سنة 1962 م تمت ترقيته إلى منصب رائد فضاء، حيث عمل قائداً لرحلة جيميني، وخدم أرمسترونغ في الجيش الأمريكي وشارك في الحرب الكورية سنة 1950 م وقام بأول عملية اشتباك ناجحة بين مركبتين في الفضاء.