Už na počátku šedesátých let uvažovala NASA o náboru členů vědecké obce coby potenciálních astronautů. Tento plán pak prošel mnohými peripetiemi, nakonec však v průběhu podzimu 1964 NASA oznámila, že hledá do svého astronautického kádru vědecké pracovníky, kteří splňují následující kritéria: věk do 34 let, maximální výška 182 cm, bakalářský nebo doktorský titul v oblasti přírodních věd, techniky nebo medicíny, eventuálně odpovídající ekvivalent praxe. Spolu s dalšími náležitostmi měly být přihlášky zaslány NASA nejpozději do 31. prosince 1964. V té době Story Musgrave získával svou atestaci v nemocnici v Lexingtonu. V létě zahlédl v jakémsi časopise noticku o kroku, který se NASA chystá učinit a najednou si byl jistý, že jeho život bude směřovat do vesmíru. Neměl žádný pocit nerozhodnosti, zda zůstat, či nezůstat u chirurgie. Absolutně bez váhání se během zlomku sekundy rozhodl a své další úsilí napřel směrem k vesmíru. Protože první výběr astronautů-vědců už nemohl stihnout, rozhodl se pro další studium – podle jeho názoru mu tak měly stoupnout šance pro přijetí do kádru NASA. Po ročním úsilí měl v roce 1966 v ruce