Po návratu do civilu se vrátil i ke studiu a jako čerstvý držitel diplomu získal v roce 1955 místo zkušebního pilota v organizaci NACA (předchůdkyně Národního úřadu pro letectví a vesmír; NASA).
Ve stejné době totiž vypukla válka v Koreji a na korejském nebi nemohl chybět ani Neil Armstrong. Během roku aktivní služby absolvoval téměř osm desítek bojových letů a jen se štěstím unikl sestřelení. Po návratu do civilu se vrátil i ke studiu a jako čerstvý držitel diplomu získal v roce 1955 místo zkušebního pilota v organizaci NACA (předchůdkyně Národního úřadu pro letectví a vesmír; NASA).