Enne kui astronaudid saavad kosmosesse lennata, peavad nad läbima sadu tunde kestva väljaõppe. See jaguneb kolmeks põhiosaks.
Esiteks peavad astronaudiks saada soovivad uustulnukad läbima üheaastase baaskoolituse. Kandidaadid omandavad teadmisi kosmosetehnoloogia ja -teaduse valdkonnas, meditsiinilisi põhioskusi ning tutvuvad Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) toimimise põhimõtetega. Samuti tutvuvad nad sukeldumisega.
Pärast seda esimest etappi jätkavad nad veel ühe aasta kestvat täiendõpet. Nad tutvuvad põhjalikumalt ISS-i erinevate osadega, katsete ja transpordivahenditega ning maapealse juhtimiskeskuse rolliga.
Seejärel võib neile määrata missiooni. Tehes võimalikult palju koostööd teiste meeskonnaliikmetega, õpivad nad tundma oma missiooniga seotud eriülesandeid ning harjuvad kaaluta olekuga paraboollendude käigus.
Mitme aasta jooksul õpivad astronaudid üksteist väga hästi tundma, külastades koolituskeskusi Ameerika Ühendriikides, Venemaal, Jaapanis, Kanadas ja Euroopas. See võib hõlmata võõrkeele – vene keele – õppimist (inglise keel on juba kohustuslik) ning missiooni raames läbiviidavate teaduslike katsete ja eritegevustega tutvumist.
