Нил Олден Армстронг родился в городке Уапаконета (шт. Огайо). Был участником корейской войны — начиная с 1950 г. совершил 78 боевых вылетов на истребителе Grumman F9F Panther. Получил Авиационную медаль и две Золотые звезды («Дубовые листья»).
Учился в Университете Пердью. Степень магистра получил в Университете Южной Калифорнии. Был зачислен в отряд гражданских пилотов в рамках проекта NACA (позднее преобразованного в NASA). В ноябре 1960 г. совершил свой начальный полет на ракетоплане North American X-15.
Участвовал в полёте на «Джемини-8» (март 1966). В июле 1969 г. был назначен командиром «Аполлона-11», выполнявшего полет к Луне.