Teaduse, tipptehnoloogia ja seikluste huvilised võivad leida end hästi sobivaks astronaudi karjääriks. Astronaudiks saamine on raske ettevõtmine, mis nõuab mitmeaastast ettevalmistust, pühendumist, kõrgharidust ja suurepärast füüsilist tervist. Potentsiaalsed astronaudid peavad enne tööle asumist omama vähemalt bakalaureusekraadi teadusega seotud valdkonnas, vastama teatud füüsilistele nõuetele, läbima põhjaliku füüsilise läbivaatuse ja läbima kaheaastase koolituse.
Ameerika Ühendriikides astronaudiks saamiseks on esimene takistus, millega tuleb toime tulla, saada USA kodanikuks. Järgmiseks peavad olema täidetud teatud füüsilised omadused. Kõik potentsiaalsed kandidaadid peavad vastama kõrguse nõudele, mis jääb vahemikku 58.5–76 tolli (1.5–1.9 meetrit). Samuti peab nende vererõhk olema 140 üle 90 või madalam.
Potentsiaalseid kandidaate võetakse kõigist valdkondadest ja kõigilt elualadelt, kuid soovitatav on tugev teaduse või tehnoloogia taust. Astronaudiks saamiseks peavad kandidaadid omama bakalaureusekraadi loodusteadustes, inseneriteadustes või matemaatikas. Koos selle nõudega on vaja ka kolmeaastast töökogemust, mis näitab edumeelset vastutust. Kraadiõpet soovitatakse tungivalt ja need võivad asendada töökogemust.
Astronaudiks kandideerimise protsess algab paberimajandusega. Kõik kandidaadid peavad täitma NASA ametlikud vormid ja esitama need konkursikomisjonile. See protsess on pidev, mis tähendab, et tähtajad puuduvad.
Kui NASA on sissetulevad taotlused üle vaadanud, otsustavad nad, kas kutsuda kandidaat nädalasele istungile, mis hindab veelgi tema potentsiaali kosmoseprogrammi jaoks. Selle nädala jooksul vestleb kandidaatidega konkursikomisjon ja nad osalevad orienteerumistundidel, mis annavad karjääri kohta põhjalikku teavet. Samuti viiakse läbi meditsiinilised testid.
Tagamaks, et potentsiaalsed astronaudid suudavad täita kõiki kosmoses viibimise nõudeid, nõuab riiklik lennundus- ja kosmoseamet (NASA), et kõik kandidaadid läbiksid füüsilise läbivaatuse. Kohustuslik eksam on väga sarnane sõjaväe lennupersonalile antava testiga. Seda testi haldab NASA.
Need, kes paistavad silma orienteerumisseansside, intervjuude ja füüsiliste läbivaatuste ajal, võivad saada astronaudikandidaadiks. NASA saab tuhandeid taotlusi, kuid välja valitakse vaid vähesed. Alates programmi algusest 1959. aastal on astronaudikandidaadi koolitusele valitud vaid 339 astronauti.
Valitud kandidaatide jaoks on vaja kaks aastat intensiivset koolitust Johnsoni kosmosekeskuses Houstonis, Texases. Seal osalevad nad paljudel teaduse, tehnoloogia ja kosmosesüstikusüsteemide kursustel. Samuti õpetatakse ellujäämistehnikaid, et tagada nende valmisolek tulla toime kõigi füüsiliste ja vaimsete väljakutsetega. Kandidaatidele õpetatakse, kuidas maal ja merel ellu jääda. Nad saavad väljaõpet nullgravitatsioonis ning õpivad kohanema kõrg- ja madalrõhukeskkonnaga.
Pärast kahte aastat Texases võidakse kandidaadid valida astronautideks. Väljaõpe jätkub nendele vähestele väljavalitutele, kes saavad nüüd spetsiaalset juhendamist kosmosesüstiku operatsioonide ja pardal leiduvate üksikute süsteemide kohta. Astronaudid alustavad simulatsioonikoolitust, mis õpetab neile süstikut lendu ja kosmoses tiirlemise keerukust. Samuti simuleeritakse uuesti maakera atmosfääri sisenemist ja süstiku maandumist. Selles etapis võidakse astronaudid valida konkreetseteks missioonideks ja nad peavad läbima veel 10 kuud spetsiaalset missioonile suunatud koolitust, enne kui nad kosmosesse pääsevad.