Хотя НАСА отобрало первых космонавтов для полёта в космос ещё в 1959 году, опередить Советский Союз Штатам не удалось. 12 апреля 1961 года первым человеком в космосе стал Юрий Гагарин, а американцы полетели на месяц позже.

Первоначально испытательная группа состояла из 110 пилотов. НАСА сразу же отсеяло мужчин выше 180 см (они бы не поместились в кабину корабля) и старше 40 лет. Дальше отбирали по следующим критериям: кандидат должен быть квалифицированным лётчиком, иметь налёт не менее 1500 часов, обязательную степень бакалавра и превосходное здоровье. Каждый из оставшихся 32 человек подвергся серии изнурительных физических, психологических и эмоциональных тестов. Каждого помещали в экстремальные условия жары и холода, а также сильных вибраций и шума, характерных для запуска ракеты. После всех испытаний осталось 7 человек, не имеющих медицинских противопоказаний, которых НАСА могло рекомендовать. Список объявили в начале апреля 1959 года, в него вошли Малкольм Карпентер, Лерой Купер, Джон Гленн, Гус Гриссом, Уолтер Ширра, Дональд Слейтон и Алан Шепард. В течение следующих нескольких месяцев пресса следила за каждым шагом этой команды, с нетерпением ожидая, кто же станет первым космонавтом Америки. И только в феврале 1961 года НАСА сообщило, что в космос полетит Алан Шепард, а космонавтом дублирующего экипажа назначили Гуса Гриссома.

Полёт космического корабля «Меркурий-Редстоун 3» стал вторым полётом человека в космос и первым — для США.

В течение трёх дней перед полётом пилот жил в отдельной квартире на мысе Канаверал. У него было всё необходимое для жизни: удобная кровать, телевизор, радио, газеты и, конечно, личное пространство. Космонавт был защищён от внимания любопытствующей публики, также квартира обладала определённой степенью защиты от переносчиков инфекционных заболеваний.

Космонавту назначили строгую диету и предоставили личного повара. В отчёте было указано, что меню составлено «мисс Беатрис Финклштейн из Аэрокосмической Медицинской лаборатории. Рацион вкусный и питательный». Вот пример завтрака: апельсиновый сок — 4 унции; манная каша — 1 порция; яичница-болтунья из двух яиц; 1 тост из белого хлеба; хрустящий бекон — 2-3 кусочка; сливочное масло — 1 ч. ложка; клубничный джем — 1 ст. ложка; кофе с сахаром — неограниченно. Список блюд не менялся. Повар готовил несколько порций, одну для космонавта, несколько - для других людей и ещё одну порцию ставили на сутки в холодильник, чтобы провести исследования в случае если у космонавта возникнут проблемы с пищеварительным трактом.

НАСА рекомендовало космонавтам рано ложиться спать, но это требование не было жёстким. Известно, что накануне полёта Алан Шепард лёг спать в 22.15 и снов в ту ночь не видел. Запрещено было пить кофе в течение суток перед полётом из-за его возбуждающего и мочегонного эффекта.

Полёт американцев больше похож на «прыжок» в космос. Ракета-носитель «Редстоун» не могла достичь первой космической скорости и выйти на околоземную орбиту, полёт был суборбитальным. Аппарат поднялся на высоту 187 км и приземлился обратно, весь полёт занял 15 с половиной минут. Американцы считают, что если бы НАСА не слушало Фон Брауна, Шепард полетел бы 24 марта и таким образом стал бы первым человеком в космосе вместо Гагарина.

В день полёта Шепард проснулся в 1:10 ночи и приступил к обычным процедурам. После завтрака со вторым пилотом Гриссомом Шепард отправился на врачебный осмотр. К его телу подключили биосенсоры, места для которых заранее отметили на коже. В 5:15 космонавт был уже на взлётной площадке и садился в капсулу космического корабля. Размеры «Меркурия» составляли 1,9 м в диаметре и почти 3 м в высоту. Обитаемый отсек был не больше кабины самолёта-истребителя. За полётом следили две кинокамеры: одна снимала приборную доску, а вторая — лицо космонавта. Кроме того, в отличие от советского «Востока», в «Меркурии» не было иллюминатора.

Техник НАСА Шмитт помог Алану закрыть люк, пожав его руку в перчатке со словами: «Счастливого приземления, командир!». Позднее Алан говорил, что это был самый драматический момент, который он до мельчайших деталей помнил всю оставшуюся жизнь. Сердцебиение участилось, но Шепард быстро успокоился. В 6:25 он начал дышать чистым кислородом чтобы предотвратить воздушную эмболию или декомпрессионную болезнь.

Старт «Меркурия» откладывали несколько раз. За 15 минут до старта небо затянуло облаками, видимость сильно упала. Синоптики обещали прояснение в течение часа, так что Шепард расслабился, смотря в перископ. Когда эта проблема разрешилась, случилась ещё одна неприятность — дал сбой один из компьютеров IBM 7090 в Мэриленде, что потребовало перезапуска системы. Ожидание старта затянулось ещё на два часа.

Шепард находился в кабине в течение четырёх с лишним часов, и в конце концов ему захотелось справить малую нужду. Стартовая команда заволновалась. Туалета в кабине, естественно, нет, ведь предполагалось, что полёт займёт 15 минут без всяких задержек. В скафандре установлено множество электронных датчиков, и от влаги может произойти замыкание. Какой позор для Соединённых Штатов, если бы первый американский космонавт погиб во время запуска от замыкания в собственной моче! После небольшого совещания Шепарду разрешили сходить по нужде в скафандр, предварительно отключив питание. К счастью, всё обошлось — жидкость впиталась в бельё, и контакты не пострадали.

Долгожданный запуск «Меркурия» произошёл в 14:34 по Гринвичу. В это время вся Америка замерла: остановилось движение на улицах, прервалась работа во всех учреждениях. Более 70 миллионов американцев смотрели прямую трансляцию с космодрома на мысе Канаверал.

Весь полёт был рассчитан по секундам и шёл согласно плану. Начиная с 45-й секунды ракету-носитель с космонавтом начало сильно трясти. Шепард был подготовлен к этому, но вибрация была настолько сильной, что он не мог читать показания приборов. Но вскоре она снизилась, так что космонавт вновь смог различать данные. Давление в кабине установилось согласно плану, и, испытав перегрузки в 6 g на второй минуте после старта, Шепард наконец смог заявить, что все системы работают нормально.

Ступень «Редстоуна» отделилась на 142-й секунде, и капсула разогналась до 8 тысяч км/ч. Траектория отклонилась от курса всего на один градус. Снаружи температура обшивки достигала 104 градусов по Цельсию, а внутри было комфортно при 32 градусах. Через 3 минуты полёта Шепард приступил к ручному управлению. Он отклонял нос капсулы в разные стороны, вращал корабль вдоль оси. Смотрел в перископ и наслаждался прекрасными видами, прикидывая на глаз расстояния. Сквозь облака Шепард смог чётко различить очертания материка, западное побережье Флориды и Мексиканский залив. Он увидел озеро Окичоби в центральной части Флориды, но не смог опознать ни одного города.

«Меркурий» поднялся на максимальную высоту в 187 км, а через 5 минут 10 секунд от начала старта сработали тормозные двигатели. Во время торможения космонавт попытался разглядеть звёзды, но не увидел даже горизонта. Потом он говорил, что эти бесполезные попытки отвлекли его от основного задания, и эти секунды были единственными за весь полёт, когда он не владел ситуацией. Однако чувство нерешительности быстро прошло. Невесомость закончилась на минуту раньше, чем ожидалось, и следом перегрузка возросла до 11.6 g. Как только она начала снижаться, Шепард перевёл корабль на автоматическое управление.

«Меркурий» снижался к воде со скоростью 11 м/с, в это время Алан Шепард готовился к высадке. Когда аппарат приводнился в 130 км на восток от острова Гранд-Багама, его уже поджидали спасательные вертолёты. Освободившись от скафандра, космонавт покинул борт корабля, а через полчаса после посадки Шепарда пригласили к телефону. Звонил президент Кеннеди, который наблюдал весь процесс посадки по телевизору и лично поздравил Алана с первым космическим полётом.

Космонавта тут же обступили врачи, чтобы узнать его состояние и расспросить, как он пережил полёт с перегрузками и невесомостью. Некоторые физиологи считали, что даже несколько минут в невесомости могут вызвать дезориентацию. Но Шепард заявил, что 5 минут в невесомости пролетели незаметно, и никаких последствий он не обнаружил. Об этом свидетельствует и то, как безупречно космонавт справился с ручным управлением. Позднее выяснилось, что во время полёта Шепард повредил слух, и его на несколько лет отстранили от космических испытаний.