1962年10月3日,Wally Schirra 第一次配戴 Speedmaster 駕駛 Sigma 7 太空船進行地球軌道飛行。1963年5月15日,Gordon Cooper 駕駛 Faith 7 太空船進行地球軌道飛行,他同時配戴了 Speedmaster Accutron Astronaut (第一只進入太空中的美國錶)進行測試,之後 Cooper 總結 Mercury Project 太空人的意見,選擇Speedmaster 作為其指定計時器。1964 年9月 21日,太空中心的飛行指揮主任 (Director of Flight Crew Operations) Donald “Deck” Slayton 正式發函指定 Omega Speedmaster 作為美國太空飛行任務的指定計時器,並於1965年之後的雙子星任務 (Gemini 3)及登月阿波羅任務 Apollo 裏開始將 Speedmaster 發給太空人作為標準配備的一部分。
1965年3月18日,蘇聯太空人 Alexei Leonov 進行了人類第一次太空漫步 (Spacewalk),他的太空衣外並未佩有手錶,而據信他的太空衣內應該佩戴有類似 Yuri Gagarin 所戴的蘇聯製手錶,但無法證實。有趣的是 Alexei Leonov 日後也參與了 Apollo-Soyuz Test Flight (ASTF),當時他也入境隨俗戴上美國太空人的標準配備 Speedmaster。同年6月4日,美國太空人 Edward Higgins White, II 搭乘 Gemini 4 (雙子星) 進行了美國的第一次太空漫步。在太空衣的袖子上,他佩戴了一只繫有 Vecro 錶帶的 Speedmaster,Speedmaster 理所當然成為第一只真正暴露在外太空險惡環境中的手錶!隨著Edward H. White, II太空漫步的照片登上 Life Magzine的封面,Speedmaster 迅速攫取全球錶迷的眼光,有趣的是 Omega 公司先前完全不知道美國太空總署挑選手錶的過程和最後的決定,直到 Edward White 扣人心弦的太空漫步已經呈現在世人面前,才和其他人一同吃驚地發現!
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Edward White 在劃時代的太空漫步後仍持續佩戴這一只 Speedmaster (Refernce ST105.003),直到他在準備 Apollo 1阿波羅一號任務的一次訓練中,不幸與同事 Gus Grisson 和 Roger Chaffee 一同在火災意外中喪生。強悍的 Speedmaster 在火災中竟然倖存下來,被交給 Edward White 的夫人作為紀念遺物,之後交給他的兒子 Edward H. White, III。Edward H. White, III 佩戴這只手錶多年後,將這只手錶鎖入保險箱保管至今。
Omega 發現 Speedmaster 已被正式指定為美國太空人的計時器並實際應用在任務中後,自1966年起在 Speedmaster 上加上 Professional 字樣,將之改名為 Speedmaster Professional (Reference ST145.012)。1968年Omega 又將 Speedmaster Professional 的機芯由採用 Column Wheel 的 Caliber 321 (Lamania 2310) 改為採用Shuttle/Cam System,較便宜、但較準確的手上鍊 Caliber 861 (Lemania 1873) 機芯。