Mielőtt az űrhajósok az űrbe repülhetnek, több száz órányi kiképzésen kell részt venniük. Ez három fő szakaszra oszlik.
Először is, azoknak az újoncoknak, akik űrhajósnak szeretnének válni, egyéves alapképzésen kell részt venniük. A jelöltek megismerkednek az űrtechnológiával és az űrkutatással, elsajátítják az alapvető orvosi ismereteket, valamint megismerik a Nemzetközi Űrállomás (ISS) működését. Emellett megtanulnak búvárkodni is.
Az első szakasz után egy újabb évnyi haladó képzés következik. Ekkor részletesebben megismerik az ISS különböző részeit, a kísérleteket és a szállítóeszközöket, valamint a földi irányítóközpont szerepét.
Ezt követően beosztják őket egy küldetésbe. A legnagyobb mértékben együttműködve a legénység többi tagjával, megismerik a küldetésükhöz kapcsolódó speciális feladatokat, és parabolikus repülések során szokják meg a súlytalanságot.
Az űrhajósok több éven át nagyon jól megismerik egymást, miközben az Egyesült Államokban, Oroszországban, Japánban, Kanadában és Európában található kiképzőközpontokba látogatnak. Ennek részeként megtanulhatnak egy idegen nyelvet – az oroszt – (az angol már kötelező), valamint megismerkedhetnek a küldetés során végzendő tudományos kísérletekkel és speciális tevékenységekkel.
