Fue seleccionado en el primer grupo de astronautas que la NASA envió al espacio (Mercury Seven), pero debido a problemas cardiacos fue apartado en 1962 del programa Mercury.
UU., pero se incorporó a las Fuerzas Aéreas del Ejército de los EE. UU.
Entre los varios cazas que probó en esa época fue decisiva su participación en el examen del F-105, principal caza estadounidense utilizado por las Fuerzas Aéreas Estadounidenses en la guerra de Vietnam.
Debido a un soplo del corazón, fue retirado de su misión en 1962, en la que hubiese sido el segundo estadounidense en estar en órbita y el cuarto en viajar al espacio.
[6] En julio de 1975 hizo su primer y único viaje al espacio en la decisiva misión conjunta estadounidense-soviética Apollo-Soyuz.
[2] Slayton se retiró de la NASA en 1980, pero continuó desempeñando funciones de asesoramiento, jubilándose definitivamente en 1982 y murió en 1993 debido a un tumor cerebral que le había sido diagnosticado un año antes.