Neil Armstrongs första grundskola var Gates Elementary i Wakapento, Ohio. År 1947, vid 17 års ålder, började Neil vid Purdue University och tog en kandidatexamen i flygteknik 1955. Innan dess, 1949, kallades Armstrong dock till aktiv tjänstgöring i flottan och fick sina vingar som jetpilot vid Pensacola Air Station i Florida. Vid 20 års ålder var han den yngsta piloten i sin skvadron. Armstrong flög sjuttioåtta stridsuppdrag under Koreakriget och som militär och civil pilot flög han över tvåhundra flygplansmodeller. Han fick senare en inbjudan från NASA (National Aeronautics and Space Administration) att delta i det amerikanska rymdflygprogrammet, men visade inget större intresse för att bli astronaut eftersom hans egentliga intresse var att flyga flygplan. 1962 bestämde sig Armstrong för att bli astronaut och ansökte om att bli utvald och utbildad av NASA. I september 1962 blev han USA:s första icke-militära astronaut och ingick i den andra gruppen män som valdes ut av NASA för att bli astronauter. Senare, den 16 mars 1966, utför Armstrong som kommandopilot på Gemini 8 den första dockningen mellan rymdfarkoster i rymden tillsammans med piloten David Scott. Den 16 juli 1969 kl. 9.32 lyfter Neil Armstrong, Buzz Aldrin och Michael Collins från Kennedy Space Center i Florida för Apollo 11-uppdraget. Den 20 juli 1969, klockan 22.56, landar de tre besättningsmännen på månen och Armstrong tar det första steget på månens yta. Med mer än en miljard människor världen över som tittare utropar Armstrong: ”Det är ett litet steg för människan, ett stort steg för mänskligheten”.
Aldrin och Armstrong tillbringar ungefär två och en halv timme med att samla in material från månen, utföra experiment och fotografera. De två återförenas senare med Collins i farkosten och gör sig redo att åka tillbaka till jorden. Slutligen, den 24 juli 1969, landar Apollo 11:s besättning och farkost i Stilla havet väster om Hawaii. Alla och allt hämtas upp av U.S.S. Hornet, men de tre astronauterna sattes ändå i karantän i tre veckor av säkerhetsskäl. År 1970 utsågs Armstrong till biträdande biträdande administratör för flygteknik i ARPA, men avgick från detta och från NASA 1971. Efter detta undervisade Armstrong senare vid universitetet i Cincinnati som universitetsprofessor i flyg- och rymdteknik i åtta år tills han avgick 1979. Armstrong blev talesperson efter dessa jobb och var till och med röstskådespelare i en film 2010.