1963年10月,奥尔德林被美国国家航空航天局选入
第三组宇航员。在双子星计
划的计划过程中,他的严肃和学历被证明是无价的,尽管他并没有获得飞行任务。双子星座9A号主力成员(查尔斯·巴塞特和埃里奥特·希)在事故中丧生使奥尔德林有机会作为替补成员。双子星座9A号的主要任务是在
地球轨道使主航天器于一个目标航天器集合并对接,但当对接失败后,奥尔德林临时准备了让主航天器与一个坐标点集合。奥尔德林担任了双子星座12号的飞行员。双子星座12号是双子星座计划中最后一次任务,也是最后一次在阿波罗计划之前检验舱外活动方法的机会。奥尔德林在
双子星12号的训练过程中发明了一些革命性的技巧,包括悬浮水下训练(neutrally-buoyant underwater training);这些技巧至今仍在使用。奥尔德林在双子星12号任务中创造了舱外活动的时间记录,证明了宇航员可以长时间在航天器外工作。
奥尔德林比尼尔·阿姆斯特朗更投入公开活动。一直有议论说奥尔德林想在阿波罗11号登月之后第一个走出登月舱,以为着奥尔德林将成为第一个踏上月球的人。在1998年的电视连续短剧《
从地球到月球》中,奥尔德林想作第一个登月者的心情被戏剧性地表现出来。但在回到地球后,他戏称自己是第一位从其他星球回来的人(他比阿姆斯特朗早下太空舱)。
奥尔德林与杨利伟
作为共济会的成员,奥尔德林的宗教信仰,以及他关于上帝的言论——包括在阿波罗11号在月表降落后,他进行的圣餐礼也都非常著名。降落在
静海基地后,奥尔德林通过无线电向地球念道:
“我想利用这个机会让所有正在听的人,不论他们是谁或在哪里,静下来,回顾一下过去几小时所发生的一切,并以他或者她自己的方式表示感恩。”
奥尔德林将他所进行的圣餐礼保密,因为阿波罗8号宇航员在月球轨道中念的《创世记》使航空航天局被无神论者麦达琳·默里·欧
黑尔(Madalyn Murray O'Hair)起诉。奥尔德林的宗教仪式使用的是自己家乡教堂的牧师迪恩·伍德鲁夫(Dean Woodruff)给的圣餐器具进行的,仪式也没有阿姆斯特朗的参与。