ארמסטרונג קיבל רשיון טיס בגיל 16. הוא למד הנדסה אווירונאוטית, ועבד בנאס"א. ב-1966 היה טייס החללית ג'מיני 8, הראשונה שביצעה תמרון היצמדות לחללית אחרת.