奈利斯空军基地参加美国空军战斗机武器学校后回到戴维斯-蒙森空军基地担任A-10的武器和战术训练官。1985年6月他在加利福尼亚州爱德华兹空军基地参加美国空军试验飞行员学校。1986年6月他学成后被派驻到佛罗里达州埃格林空军基地担任A-10和F-16机的试飞员。他共有6000多小时的喷气式飞机飞行记录。1987年6月布朗被选为美国国家航空航天局宇航员候选人。经过一年的训练后他于1988年8月成为宇航员。此外他还在地面做了许多工作，其中包括改善航天飞机模拟器、研制飞行数据文件、领导宇航员支持组等。布朗共航天