Но ключевым элементом подготовки к полетам на Х-15 стал электронный тренажер-симулятор. Было создано два основных тренажера Х-15. Оба они являлись аналоговыми вычислительными машинами, потому что цифровые компьютеры оставались все еще слишком медленными, чтобы делать что-либо в режиме реального времени. Компания North American построила тренажер под названием XD, который являлся собственностью компании и находился там, где сейчас расположена южная часть международного аэропорта Лос-Анджелеса. Армстронг бывал там несколько раз, чтобы провести сеансы тренировок со всеми доступными шестью степенями свободы. Как вспоминал Дэй, во время полета на R4D Нил все время запрашивал заход на посадку по приборам в аэропорту Лос-Анджелеса. «Мы сделали несколько снижений, практически заходов на посадку. Мы поднимались на высоту 760–900 м и делали заходы под разным углом атаки, а потом составили график зависимости максимального динамического давления от угла атаки. Получилась прямая линия, для которой существовало специальное уравнение. И Нил на практике понял, что в этом случае у него будут проблемы».
Под руководством Дика Дэя NASA построило на авиабазе Эдвардс тренажер-симулятор Х-15, который повторял кабину самолета. По словам Армстронга, эта машина «возможно, была лучшим симулятором из всех, созданных в то время, с точки зрения точности и надежности». Во время подготовки к каждому из своих семи полетов на Х-15 он проводил от 50 до 60 часов на этом тренажере.
«Настоящий полет на Х-15 занимает всего десять минут, и, как правило, на тренажере нет возможности провести посадку, – объяснял Нил. – Ты просто имитируешь полет без взлета и посадки, и занимает это буквально пару минут. Мы составили небольшую команду: пилот, один из инженеров-исследователей и один из ребят из компьютерной группы, – и я, например, говорил: “Вот что мы хотим сделать”, а они брали все данные, какие у нас были, загружали их и искали, чему мы можем из них научиться. И тут ты начинал в каком-то роде понимать проблему».
Удивительно, как быстро шло развитие программы Х-15. Всего лишь через год после начала строительства в сентябре 1957 года первый летательный аппарат сошел с заводского конвейера. Шесть месяцев спустя, в марте 1959-го, прошел первый учебный полет, при котором летательный аппарат был закреплен на фюзеляже самолета-носителя, а еще через три месяца – первое летное испытание в режиме планирования. 17 сентября 1959-го, менее чем через четыре года после начала проекта, Скотт Кроссфилд повел самый сложный из всех когда-либо созданных, принципиально новый летательный аппарат в его первый активный полет. Испытания в аэродинамической трубе показали, что Х-15 на низкой скорости имеет очень низкое аэродинамическое качество, то есть развивает очень маленькую подъемную силу. Когда его ракетные двигатели прекращали работать, Х-15 шел вниз быстро и круто. Обычные методы посадки с неработающим двигателем были к нему неприменимы. С лета 1958 года Армстронг проверял заходы на посадку с низким аэродинамическим качеством, «в различной комбинации используя воздушные тормоза и закрылки». Продолжалось это до 1961 года.