Bilang partisipante sa inapod na U.S. Air Forces Man In Space Soonest (E.U. Pwersang Pang-ayreng Programa na, Tawo sa Espasyo Tolostolos) asin sa X-20 Dyna-Soar human spaceflight programs (Programa kan X-20 Dyna-Soar sa pangtawong paglayog sa espasyo), si Armstrong nakabali NASA Astronaut Corps kan 1962. An enot niyang palayog-espasyo iyo an NASA GFemini Mission kan 1966, na igdi siya an namamayong piloto asin siya nagin saro sa pinakaenot na mga sibilyan na magpalayog sa espasyo. Sa misyon na ini ginibo niya asin ni David Scott an pinakaenot na pagtakodan nin duwang spacecraft. An ikaduwa asin ultimong palayog-espasyo na ginibo ni Armstrong iyo an bilang pamayo kan misyon kan Apollo II na iyo an paghugpa sa bulan kan Hulyo 20, 1969. Sa misyon na ini, kapwa si Armstrong asin si Aldrin naghilig sa kadagaan kan bulan asin duwa may bangang oras sinda naglakawlakaw duman manta na si Michael Collins nagtener sa orbit sa Command Module. Huli sa mga palayog-espasyo niya, si Armstrong nakaresebi kan Congressional Space Medal of Honor.