Efter Koreakriget arbetade Armstrong som testpilot för National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), som senare blev NASA. Han valdes ut som astronaut 1962, och han gjorde sin första rymdfärd 1966 på Gemini 8-uppdraget. Under detta uppdrag utförde Armstrong och hans besättningskamrat, David Scott, den första dockningen av två rymdskepp i omloppsbana.
Armstrongs andra och sista rymdfärd var Apollo 11, som landade på månen den 20 juli 1969. Armstrong och Buzz Aldrin blev de första människorna att gå på månen. Armstrongs berömda ord när han klev upp på månen var:"Det är ett litet steg för [en] man, ett jättesteg för mänskligheten."
Efter Apollo 11 gick Armstrong i pension från NASA och blev professor vid University of Cincinnati. Han fungerade också som ordförande för National Commission on Space. Armstrong dog den 25 augusti 2012, 82 år gammal.
Armstrongs prestationer i rymdfärder anses vara några av de största landvinningarna i mänsklighetens historia. Han är en inspiration för människor runt om i världen, och hans arv kommer att fortsätta att inspirera framtida generationer.
Frasen "rymdkapplöpning, på en budget, var inte hur Armstrong såg det" är inte en korrekt beskrivning av Armstrongs syn på rymdkapplöpningen. Armstrong var en stark anhängare av rymdprogrammet, och han trodde att det var viktigt att utforska rymden och föra fram mänsklig kunskap.