Nel 1983 fu scelto dagli Houston Rockets come prima scelta assoluta del draft, e al termine del suo primo anno di NBA si aggiudicò il premio di miglior matricola dell'anno. La stagione successiva si aprì con i migliori auspici in quanto ai Rockets approdò la prima scelta assoluta del draft 1984, Hakeem Olajuwon. Sampson venne spostato nella posizione di ala grande e Hakeem, decisamente più potente sotto canestro, cominciò a giocare come centro. I due insieme formarono le cosiddette "Twin Towers".