尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗于1930年8月5日出生在俄亥俄州的帕科尼塔。1955年，他获得了普渡大学航空工程理学硕士学位。他从1949年到1952年在美国海军服役(飞行员)。1955年，他加入了美国国家航空技术咨询委员会(后来的美国国家航空航天局)的刘易斯飞行推进实验室，后来在该委员会位于加利福尼亚的爱德华兹高速飞行站担任试飞员。从1962年到1970年，他在休斯顿国家航空航天局的载人宇宙飞船中心担任宇航员。1966年3月，他是双子座8号宇宙飞船的特别飞行员。
1969年7月16日，奥尔德林和柯林斯(以他为总司令)乘坐阿波罗11号宇宙飞船飞往月球。7月20日，阿姆斯特朗驾驶鹰号登月舱在月球表面着陆。那天晚上10点，他和奥尔德林走出登月舱，登上月球表面。阿姆斯特朗率先踏上了荒凉寂静的月球土地，成为第一个登上月球并在月球上行走的人。当时，他说了一句名言，这句名言此后被多次引用:“这对于个人来说是一小步，但对于人类来说却是一大步。”他们在月球上呆了21个小时，21日从月球上起飞，24日返回地球。同年，他被总统授予自由勋章。
从1970年到1971年，他担任华盛顿美国宇航局总部高级研究和技术办公室副主任。1971年从美国宇航局退休后，他一直是辛辛那提大学的航空工程教授，直到1979年。1985年3月，他是国家空间委员会的成员。1986年2月，他是调查航天飞机事故的总统委员会副主席。自20世纪80年代以来，他还担任过许多公司的董事或董事长。1999年7月20日，美国在华盛顿航空航天博物馆举行仪式，纪念首次登月30周年。副总统戈尔向首次登上月球的美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗和他的同伴埃德温·奥尔德林以及驾驶指挥舱的迈克尔·柯林斯颁发了“兰利金质奖章”。