Армстронг родился 5 августа 1930 года в городке Уапаконета (штат Огайо). После окончания военно-морского летного училища был направлен в Корею, где участвовал в боевых действиях. После демобилизации окончил университет Пердью и университет Южной Калифорнии. Работал летчиком-испытателем, испытал свыше 200 моделей самолетов, вертолетов и планеров. В отряд астронавтов попал в 1962 году, впервые побывал в космосе в 1966 году на корабле "Джемини-8".
В июле 1969 года Армстронг стал участником исторического полета корабля "Аполлон-11", который впервые доставил людей на Луну. 21 июля 1969 года Нил Армстронг первым ступил на поверхность Луны и произнес: "Это маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества". Фраза в считанные минуты облетела весь мир и вошла в историю мировой космонавтики. В общей сложности Армстронг пробыл на поверхности Луны около двух с половиной часов, напоминает ИТАР-ТАСС.
Армстронг и Олдрин провели на Луне двухминутный сеанс связи с президентом Ричардом Никсоном, произвели фотографирование ландшафта, установили на поверхности Луны сейсмометр и отражатель лазерного излучения, с помощью которого было с большой точностью измерено расстояние до Земли, собрали более 20 кг образцов грунта и вернулись в лунный модуль. 24 июля 1969 экипаж "Аполлона-11" вернулся на Землю.
В последнее время Армстронг жил в пригороде Цинциннати и вел замкнутый образ жизни. Изредка он давал интервью, критикуя космическую программу. В мае 2010 года он подверг резкой критике план президента Барака Обамы отказаться от программы "Созвездие", в рамках которой разрабатывали новую технику для обеспечения полетов нового космического корабля к МКС, а также полетов на Луну, создания постоянной базы на Луне и в перспективе полетов на Марс.
В офисе Барака Обамы посмертно объявили Армстронга героем. "Нил был одним из величайших американских героев - не только нашего времени, но всех времен", - говорится в заявлении президента США, распространенного пресс-службой Белого дома.