نيل آرمسترونغ
طيار اختبار

قرر ارمسترونغ بعد تخرجه من جامعة برودو (Purdue) أن يصبح طيار اختبار تجريبي. وقدم على اللجنة الاستشارية للملاحة الجوية (NACA) للطيران فائق السرعة في قاعدة إدوارد (Edward) للقوات الجوية. وعلى الرغم من عدم وجود مركز إلا أنهم أرسلوا طلب التقديم إلى مختبر لويس (Lewis) للطيران السريع في كليفلاند (Cleveland), حيث بدأ أرمسترونغ العمل في مجال لويس في مارس 1955. واستمرت مهمته في كليفلاند بضعة أشهر وبحلول شهر يوليو عام 1955 ذهب إلى عمله الجديد في قاعدة إدوارد الجوية.
تم تكليف أرمسترونغ بمهمته الجديدة في أول يوم له وهي قيادة طائرة تعقب خلال إطلاق طائرة تجريبية من طائرة قاذفات معدله. قاد أيضا طائرة قاذفات معدله وحدث له أول حادث في واحدة من هذه المهمات في قاعدة إدوارد. وفي مارس عام 1956 كان أرمسترونغ في طائرة بوينغ بي 29 سوبرفورترس Boeing B-29 Superfortress, التي كانت بصدد إسقاط طائرة القاذفات المحمولة دوقلس دي 588-2 Douglas D-558-2 Skyrocket. حيث جلس على يمين مقعد قائد الطائرة بينما قاد ستان بوتشارت (Stan Butchart) الطائرة B 29.
توقف المحرك الرابع عندما وصلوا إلى ارتفاع 30000 قدم (9.1 كيلو) وبدأت المروحة تدور بدون تحكم وتضرب المفتاح المتحكم بمروحة الدوران السريعة. وأدرك بوتشارت بأن سرعة المروحة بدأت تقل لكنه رفع السرعة مرة أخرى ولكن هذه المرة أسرع من المحركات الأخرى لأنها إذا دارت بسرعة ستنفصل إلى أجزاء. وأجبرت الطائرة على التوقف على سرعة 210 ميل (337 كم) بالساعة لإطلاق طائرة القاذفات المحمولة ولايمكن لطائرة B-29 أن تهبط وعلى متنها طائرة حاملة للقاذفات. وفي لحظة الانطلاق تحطمت مروحة المحرك الرابع وتضررت قطعة المحرك الثاني وأجبر بوتشتارت وأرمسترونغ على إيقاف المحرك الثالث بسبب تحطمه والمحرك الأول بسبب عزم الدوران السريع. خففوا بعد ذلك السرعة وهبطوا بأمان من مسافة 30000 قدم (9000 م) باستخدام المحرك الثاني فقط وبشكل دائري.
أول رحلة لأرمسترونغ في طائرة صاروخية كانت في 15 أغسطس 1957 في المركبة بيل اكس - 1بي (Bell X-1B) حيث طار بها إلى ارتفاع قدره 11.4 ميلا (18.3 كلم). وقد تحطمت عجلة الهبوط الأمامية عند الهبوط وتكرر حدوث ذلك في حوالي اثني عشر رحلة سابقة للمركبة بيل اكس 1- بي (Bell X-1B) بسبب تصميم المركبة الجوية  طار في وقت لاحق لأمريكا الشمالية في المركبة الصاروخية اكس-15 (X-15)سبع مرات؛ واستطاع في رحلته ماقبل الأخيرة الوصول إلى ارتفاع 207500 قدم (63.2 كم).
تورط ارمسترونغ في عدة حوادث والتي تم تدوينها في إرث قاعدة إدواردز الجوية وتم تدوينها في مذكرات الزملاء. أول حادثة وقعت خلال رحلته السادسة في المركبة (X-15) في 20 أبريل 1962، حين قام أرمسترونغ باختبار نظام التحكم الذاتي حيث طار إلى ارتفاع 207000 قدم أكثر من (63 كم) (وهو أعلى ارتفاع وصله قبل المركبة الجوزاء (أو جيميني) 8 (Gemini 8)، ولكن مقدمة المركبة تعلقت للأعلى طويلا خلال الانحدار وارتدت المركبة (X-15) عن الغلاف الجوي ما يصل إلى 140000 قدم (43 كم). في هذا الارتفاع يصبح الهواء رقيقا بحيث لايبقى للسطوح الهوائية أي تأثير تقريبا. وتجاوز حقل الهبوط بسرعة ألفي ماك (Mach) (2000) ميل في الساعة (3200 كم / ساعة) على ارتفاع أكثر من 100000 قدم (30 كم). وانتهى الأمر بعد 40 ميلا (64 كم) جنوب قاعدة ادواردز (Edwards) تقول الأسطورة انه طار كالبعد عن روز بول (Rose Bowl)في باسادينا (Pasadena). بعد النزول بقدر كاف عاد إلى الوراء في اتجاه منطقة الهبوط، وتمكن بالكاد من الهبوط دون ضرب أشجار متنزه جوشوا الوطني (Joshua Tree National Park) في الطرف الجنوبي. كانت أطول رحلة لمركبة (X-15) سواء في كل من الوقت والمسافة من المسار الأرضي.
بعد أربعة أيام تورط ارمسترونغ في حادث ثاني عندما حلق لمرة وحيدة مع تشاك ييغر (Chuck Yeager). كانت مهمتهم أثناء التحليق بطائرة لوكهيد تي -33 (Lockheed T-33 Shooting Star) هو تقييم بحيرة سميث رانش (Smith Ranch) الجافة للاستخدام كموقع هبوط اضطراري في حالات الطوارئ لهبوط المركبة (X-15). في سيرته الذاتية كتب ييغر أنه كان يعلم أن قاع البحيرة غير صالحة للهبوط بعد الأمطار التي هطلت مؤخرا ولكن ارمسترونغ أصر على الطيران على أي حال. في محاولتهم للمس والإقلاع أصبحت العجلات عالقة وكان عليهم انتظار الإنقاذ. ارمسترونغ يروي رواية مختلفة للأحداث بأن ييغر لم يحاول التحدث إليه عن ذلك وأنهم قاموا بأول هبوط ناجح على الجانب الشرقي للبحيرة. ثم طلب منه ييغر المحاولة مرة أخرى وهذه المرة أبطأ قليلا. وفي محاولة الهبوط الثانية أصبحوا عالقين ووفقا لارمسترونغ انخرط ييغر في نوبة من الضحك.
وأشاد العديد من طياري الاختبار بقاعدة ادواردز بقدرة أرمسترونغ الهندسية. قال المجند ثومبسون (Thompson)انه "الأقدر فنيا من طياري مركبة (X-15)الأوائل". وقال بيل دانا (Bill Dana): ارمسترونغ "كان لديه عقل يستطيع امتصاص الأشياء مثل الإسفنجة". أولئك الذين يطيرون لحساب القوات الجوية لهم رأي آخر خاصة أشخاص مثل ييغر وبيت نايت (Pete Knight) الذين لم يكن لديهم شهادات في الهندسة. وقال نايت: أن مهندسي الطيران يطيرون بطريقة ميكانيكية أكثر منها كطيران " وأعطى ذلك كسبب لوقوع بعض مهندسي الطيران في المشاكل، حيث أن مهاراتهم في الطيران لم تكن تأتي بشكل طبيعي.
بعد أسابيع قليلة في يوم 21 مايو عام 1962 كان آرمسترونغ مشاركا في ماسمّاه ادواردز بـ «قضية نيليس»، حيث أرسل آرمسترونغ في المركبة الفضائية التي تحمل الاسم لوكهيد F-104، لتفقد بحيرة ديلارما الجافة في ولاية نيفادا الجنوبية ومرة أخرى لحالات الهبوط الاضطراري.حيث أخطأ آرمسترونغ في الحكم على مدى الارتفاع ولم يدرك أيضاً أن عجلات الهبوط لم تتمدد بشكل كامل. وما إن بدأت العجلات في ملامسة الأرض حتى تراجعت ودخلت في مكانها مرة أخرى. حاول آرمسترونغ اتخاذ جميع الصلاحيات الممكنة لإحباط العملية لكن بطن المركبة وباب العجلات اصطدمت بالأرض وألحقت أضراراً بالراديو وتسببت في خروج السوائل الهيدروليكية. وبدون توفّر اتصالات لاسلكية طار آرمسترونغ إلى الجنوب حيث توجه إلى قاعدة نيليس الجوية. تجاوز برج المراقبة وانعطف على نحو معيّن إشارة إلى عدم توفّر اتصال لاسلكي وهو مايعرف باسم «نمط الاستغاثة الثلاثي».تسبب نقص السوائل الهيدروليكية في إسقاط الذيل وأثناء الهبوط اصطدمت المركبة بأحد الأسلاك الشائكة وسحبت أجزاء المركبة على طول المدرج.
استغرق الأمر 30 دقيقة لمسح المدرج وإصلاح الأسلاك الشائكة. تم إرسال ميلت ثومبسن في طائرة اف 104 بي ولكنها لم تحلّق. وبصعوبة بالغة وصل ثومبسن لنيليس ولكن موجة رياح معاكسة جعلت الهبوط صعبة وانفجر إطار العجلة الأيسر الرئيسي وتم إغلاق المدرج مجددا لمسحه. وتم إرسال بيل دانا لنيلس في طائرة تي 33 ولكنه أطال في الهبوط - وقرر مكتب عمليات نيليس لتجنب أي مشكلات أخرى بأنه من الأسلم ان يجدو طيارين ناسا الثلاثة ويتم ارسالهم مجددا إلى قاعدة ادوارد الجوية.
قاد آرمسترونغ سبع رحلات في X-15 بداية من نوفمبر 1960 إلى يوليو 1962. ووصل إلى ارتفاع 207500 قدم للأعلى (63.2 كم) في X-15-3  ووصلت السرعة القصوى إلى 5.74 ماخ (3989 ميل في الساعة (6420 كم / ساعة) في X-1-15. وترك مركز أبحاث درايدن للطيران بمجموعٍ يقارب 2400 ساعة من الطيران. وخلال حياته المهنية قاد آرمسترونغ أكثر من 200 نموذج مختلف من المركبات.