于1998年成为第一批航天员14人中的一员，从空军改隶属总装，改为陆军。神舟五号计划中，他是首飞梯队3名航天员中的一名，不过最终杨利伟被任命驾驶飞船，而翟志刚在几次测试结束后排名第二，超过聂海胜。神舟六号计划中，翟志刚是飞行成员组6名宇航员中的一名。《大公报》认为翟志刚和聂海胜将会是第一人选，因为他们曾参与过神舟五号计划。不过，翟志刚与吴杰被分入一组训练，而费俊龙和聂海胜最终被选拔乘坐神舟六号。
神舟七号飞行任务.神舟七号飞行任务中，翟志刚（代号01）与刘伯明（02）、景海鹏（03