У січні 1949 року Нілу довелося перервати навчання — його призвали у Військово-морські сили США. Він вступив у школу молодих льотчиків на авіабазі в Пенсаколі, Флорида. Поки він проходив навчання, розпочалася війна в Кореї. У 1950 році Ніл Армстронг став льотчиком ВМФ і був направлений до Кореї. У 1950—1952 роках він узяв участь у Корейській війні, де проходив службу на славнозвісному авіаносці «Ессекс». Ніл був пілотом реактивного палубного винищувача Grumman F9F Panther. Свої завдання він описував, як «знищення мостів, атаки потягів, ураження танків та подібні речі». У вересні 1951 року його літак підбили із зенітної гармати. Літаку відірвало частину крила, і Армстронгу довелося катапультуватись. Він спустився на парашуті, на щастя першими його підібрали «свої».