Таким чином, він став допущеним до підготовки до польотів за програмами «Джеміні» та «Аполлон». Перший орбітальний політ Одразу після прийняття в групу астронавтів, Ніл приступив до тренувань і вже в серпні 1965 року дублював Гордона Купера (Leroy Gordon Cooper), командира Gemini-5.