Các phi hành gia mặc bộ quần áo không gian, bộ đồ bay, quần áo có khả năng thấm hút tối đa và đội mũ bảo hiểm. Họ thường mặc bộ đồ bay màu xanh lam và đi giày tennis trong quá trình huấn luyện và họ cũng mặc bộ quần áo bay khi bay NASA T-38 máy bay phản lực.
NASA phân loại bộ đồ không gian của mình như một tàu vũ trụ, được gọi là một đơn vị di động ngoài phi thuyền. Các phi hành gia đeo chúng trong các chuyến đi bộ ngoài không gian để bảo vệ họ khỏi nhiệt độ khắc nghiệt và bức xạ, đồng thời các đơn vị này đủ dày để bảo vệ các phi hành gia khỏi các mảnh vỡ không gian. Bộ quần áo không gian giúp các phi hành gia có đủ khả năng di chuyển để làm việc và thực hiện các nhiệm vụ khác, và bộ quần áo mặc bên trong có hệ thống thông gió chất lỏng tích hợp để giữ cho các phi hành gia luôn mát mẻ. Bộ quần áo vũ trụ cũng cung cấp oxy và nước. Khi các phi hành gia không thể sử dụng nhà vệ sinh trên máy bay, các phi hành gia sẽ sử dụng quần áo có độ thấm hút tối đa.
Trên trạm vũ trụ và tàu con thoi, các phi hành gia mặc cùng một bộ quần áo mà họ mặc trên Trái đất. Họ thường chọn quần sooc, quần dài, polo, thảm và áo len. Trên mặt đất, các phi hành gia mặc bộ đồ bay màu xanh lam, trong khi các nhân viên mặt đất của NASA mặc bộ đồ bay màu nâu hoặc xanh sa mạc. Các phi hành gia mặc trang phục phóng và nhập cảnh màu cam khi họ phóng lên tàu con thoi. Những bộ quần áo điều áp này duy trì áp suất không khí của phi hành gia và được trang bị thiết bị sinh tồn để hạ cánh khẩn cấp. Trang bị của bộ quần áo khởi động và nhập cảnh bao gồm hệ thống dù, nước uống, bè cứu sinh và đèn hiệu radio. Mũ bảo hiểm là một phần của bộ quần áo vũ trụ và bộ quần áo phóng và nhập cảnh, đồng thời chúng cũng được đội trong quá trình huấn luyện bay.