Летные журналы отдела обеспечения полетов показывают примерно 2600 часов летного времени в целом, то есть около пятнадцати с половиной недель, проведенных им в кабинах самых современных, обладающих самыми высокими летно-техническими характеристиками экспериментальных летательных аппаратов, полеты на которых были связаны с большим риском. Чаще всего Армстронг летал на реактивных самолетах, более 350 раз – на знаменитых «истребителях века»: North American F-100 Super Sabre – первых в мире истребителях, способных достигать сверхзвуковых скоростей при горизонтальном полете; McDonnell F-101 Voodoo; Convair F-102 Delta Dagger; Lockheed F-104 Starfighter; Republic F-105 Thunderchief и Convair F-106 Delta Dart.

В первый раз Армстронг преодолел звуковой барьер в октябре 1955 года во время полета на F-100A. Задачей было изучение коэффициента продольной устойчивости и характеристик управляемости летательного аппарата, которое было связано с проверками различных видов предкрылков и щелей передней кромки крыла в различных комбинациях.

В июне 1956 года Армстронг начал летать на F-102, сверхзвуковом самолете, который был недавно модифицирован специалистом по аэродинамике NACA Ричардом Уиткомбом в соответствии с так называемым правилом площадей, по которому аэродинамическое сопротивление крыла и фюзеляжа должно рассматриваться как двунаправленно взаимодействующая аэродинамическая система. «Я летал на YF-102, который был тем же F-102, только до правила площадей, – вспоминал Армстронг. – Это какая-то дрянь среди всех самолетов, летать на нем было не слишком приятно, и не думаю, что я когда-то добирался до сверхзвуковой скорости». Применение правила площадей путем уменьшения толщины середины фюзеляжа значительно улучшило и скорость F-102, и его летно-технические характеристики в целом даже при том, что тяга двигателя осталась практически прежней. Однако он страдал от очень большого сопротивления, обусловленного созданием подъемной силы (индуктивного сопротивления). Летая на F-102 в NACA, Армстронг «очень много занимался отработкой посадки, потому что в тот момент времени мы больше, чем кто-либо еще, летали на самолетах с ракетными двигателями, и нам приходилось совершать посадки с неработающим двигателем». Армстронг делал это и на F-102, и на F-104.

Примерно треть из более чем 900 полетов Армстронга на авиабазе Эдвардс являлись настоящими «исследовательскими» миссиями. Оставшиеся две трети были ознакомительными полетами, сопровождением, пилотированием при запусках с воздуха или полетами на транспортных летательных аппаратах. Если взять период 1957–1958 годов как репрезентативную выборку, то можно заметить, что самое большое число полетов он совершил на R4D/DC-3. За ними следуют полеты на F-100A, F-104, В-29, F-10 °C и В-47. Помимо F-51 Mustang и уже упомянутых «истребителей века», Армстронг работал на знаменитом Т-33 T-Bird – двухместном варианте истребителя F-80 Shooting Star, а также на North American F-86E Sabre, McDonnell F4H Phantom, Douglas F5D-1 Skylancer и Boeing KC-135 Stratotanker. Армстронг преодолел скорость в 2 Маха на Х-1В и Х-5 компании Bell и вышел на гиперзвуковые скорости на North American Х-15. Также он пилотировал уникальный экспериментальный летательный аппарат под названием Paresev[33].

В среднем каждый полет Армстронга продолжался менее часа, в частности, короткими были исследовательские полеты. Обычно менее десяти полетов в год продолжались свыше двух часов, и всего четыре или пять затянулись более чем на три часа. В основном эти продолжительные полеты были путешествиями на R4D/DC-3, связанными с доставкой грузов или людей в другие лаборатории NACA, или включали в себя вывод В-29 на большую высоту для запусков с воздуха.

«Наша главная обязанность заключалась в инженерной работе, – объяснил Армстронг. – Мы занимались развитием программы, трудились над изучением полета. Это было чудесное время и работа, приносящая огромное удовлетворение, особенно когда удавалось найти решение».

Почти все, кто когда-либо оценивал Армстронга как летчика, в том числе и его командиры в ВМС, связывали его способности к пилотированию с инженерным образованием и талантами. Коллега по Летно-исследовательской станции высоких скоростей NACA Милт Томпсон написал, что Нил был «самым технически одаренным летчиком из первых пилотов Х-15» и «самым умным из всех пилотов Х-15 с точки зрения техники». Уильям Дана, в качестве пилота-исследователя NASA летавший в ряде самых значительных программ, какие когда-либо проводились в организации, позднее ставшей Летно-исследовательским центром имени Драйдена, подчеркивал, насколько хорошо Армстронг разбирался в самолетах, на которых летал: «Он понимал, что включает в себя режим полета. Его сознание, как губка, впитывало в себя такие вещи, и они отпечатывались у него в памяти, как фотографии. Это выделяло его из других, простых смертных».

Если способности Армстронга столь впечатляли пилотов-инженеров, авиационные инженеры, которые не летали, ценили их еще больше. На авиабазе Эдвардс Нил часто работал с Юджином Матрангой, который в 1954 году получил степень по машиностроению в университете штата Луизиана. «Нил превосходил многих летчиков-испытателей, разбиравшихся в инженерном деле, – заявил Матранга. – Другие ребята действовали по наитию, инстинктивно знали, что нужно делать, но никогда не понимали, почему они это делают, а Нил знал почему». «Непредубежденность Армстронга по отношению к тому, чтобы это сделать», по мнению Матранги, отличалась в лучшую сторону от «незыблемого и непоколебимого нежелания многих пилотов» подчиняться какому-либо распоряжению тех, кто не летает. «У Нила такого предубеждения не было».

В конце концов ни у кого не осталось сомнений в его опыте и способностях как профессионального инженера, который очень хорошо справляется с работой летчика. Те, кто без всяких сомнений включил его во второй набор астронавтов 1962 года, отмечали высокую инженерную квалификацию Нила.

Кристофер Крафт-младший, аэрокосмический инженер NACA и один из основателей американской космической программы, рассказал такую историю: «Я проявил некоторую необъективность из-за того, что этот парень был летчиком-испытателем NACA. Его возможности превышали имевшиеся у других летчиков-испытателей, участвовавших в отборе, потому что он каждый день общался с авиационными инженерами, а я как раз и был таким инженером».

По словам Крафта, ключевые люди в программе отбора астронавтов – знаменитые ветераны NACA Роберт Гилрут, Уолтер Уильямс и Дик Дэй – были еще более ярыми сторонниками Армстронга, особенно Уильямс и Дэй. Они оба, инженеры, впитавшие в себя исследовательскую культуру NACA, пришли в Центр пилотируемых космических полетов NASA после многих лет авиационных исследований для NACA/NASA на авиабазе Эдвардс, где они хорошо узнали молодого Армстронга и начали восхищаться им. «Нил был настолько хорош, насколько только можно, если оценивать человека с точки зрения его показателей как летчика-испытателя», – заявил Крафт. Единственное сомнение по поводу попадания Армстронга в набор 1962 года заключалось в том, захочет ли сам Нил стать астронавтом.