学家，出身于东京南多摩郡。大坂府立三国丘高等学校、东京大学工学部毕业，并且于莱斯大学取得天文物理学博士。土井隆雄在1985年被美国太空总署选为候补太空飞行员，并于1997年执行过STS-87任务，也是日本首位进行太空漫步的太空飞行员。土井隆雄执行过STS-123的任务，该任务的目的是将日本实验舱与国际太空站相连结。