Young realizó su primer vuelo como astronauta en 1965, junto con el astronauta Gus Grissom en el Gemini 3, el primer vuelo tripulado del joven programa de vuelos espaciales humanos de la NASA que ayudó a la agencia a prepararse para los viajes a la Luna del Apolo.
En 1966, voló como comandante en el Gemini 10, la primera misión para reunirse con dos naves espaciales en el curso de un sólo vuelo.
También orbitó la Luna en el Apolo 10 en 1969, y aterrizó en la Luna en 1972 como comandante de la misión del Apolo 16.
En 1981, fue comandante del STS-1, la primera misión de un transbordador espacial, que algunos han calificado como "el vuelo de prueba más audaz en la historia".
Dos años después, en el STS-9, su vuelo espacial final, Young aterrizó el transbordador espacial con un incendio en la parte trasera, comentó la NASA.
Young se retiró de la NASA en 2004.
"La histórica carrera del astronauta John Young abarcó tres generaciones de vuelos espaciales. En muchas formas, él fue el 'astronauta de astronautas. Lo extrañaremos", comentó Lightfoot.