Stray ble partipolitisk engasjert i studietiden som formann i Den Konservative Studenterforening i 1946 og formann i Det Norske Studentersamfund i 1947. I egenskap av førstnevnte verv fikk han plass i Høyres sentralstyre, hvor han våget å opponere mot formannen C.J. Hambro, med hensyn til partiets politiske profil og valgkampstrategi. Stray stod på linje med Sjur Lindebrække, som både hadde et konservativt grunnsyn og en reformvilje i parti og samfunn. Stray var medlem av Unge Høyres sentralstyre 1946–1954, fra 1950 som formann. Han var også formann i Moss Unge Høyre og Moss Høyre. I årene 1956–1979 var han tillike medlem av Moss bystyre.