1955年，尼尔·阿姆斯特朗进入国家航空技术顾问委员会（即后来的NASA）刘易斯飞行推进实验室工作，后在委员会设在加利福尼亚的爱德华兹高速飞行站任试飞员。1962年至1970年在休斯敦国家航空和航天局载人宇宙飞船中心任宇航员。1966年3月为“双子星座－8”号宇宙飞船特级驾驶员。 在月球上
1969年7月20日，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林乘“阿波罗”11号飞船首次登月。
1969年7月16日，同奥尔德林和迈克尔·柯林斯（由他担任指令长）乘“阿波罗－11”号宇宙飞船，飞向月球。7月20日，由阿姆斯特朗操纵“鹰”号登月舱在月球表面着陆，与美国时间当天下午10时左右他和奥尔德林跨出登月舱，踏上月面。阿姆斯特朗率先踏上月球那荒凉而沉寂的土地，成为第一个登上月球并在月球上行走的人。当时他说出了此后在无数场合常被引用的名言：“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步。”他们在月球上度过21个小时，21日从月球起飞，24日返回地球。同年获总统颁发的总统自由勋章。
1970年至1971年在华盛顿的国家航空和航天局总部任高级研究和技术办公室副主任。1971年从宇航局退职后，任辛辛那提大学航空工程学教授至1979年。1985年3月任太空问题全国委员会成员。1986年2月任调查航天飞机事故的总统委员会副主席。80年代起，他还曾担任多所公司的董事或董事长。 登月前
1999年7月20日，美国在华盛顿航空航天博物馆举行仪式，纪念人类首次登月30周年。戈尔副总统在仪式上将“兰利金质奖章”授予首次登上月球的美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和他的同伴埃德温·奥尔德林以及驾驶指令舱的迈克尔·柯林斯[3] [8] 。
2012年8月25日，因心脏搭桥手术后的并发症逝世，享年82岁[1] 。 共8张 尼尔·阿姆斯特朗
20世纪70年代初担任华盛顿特区NASA总部航空航天局副局长。在该职位上，他负责协调和管理NASA与航空相关的整体研究和技术工作[5] 。
航空航天和国际宇航联合会成员、美国国家工程院成员；
摩洛哥王国总统顾问委员会主席和平队委员会（1971年至1973年）；
曾任美国国家空间委员会委员（1985年至1986年）；
挑战者号航天飞机事故总统委员会委员（1986年）[3] 。