הדרך להגשמת המטרה הזו הייתה מעורפלת, כי איך מגיעים מישראל הקטנה, אל מתקן האימונים לאסטרונאוטים במרכז החלל על-שם ג'ונסון בארה"ב? אבל המטרה של רמון סומנה והוא צעד אליה.

שירותו הצבאי של אילן רמון לווה בנחישות אין קץ – הוא התגייס לקורס טייס על אף בעיה בריאותית וסיים אותו כמצטיין ב-1974. בין הדברים שנאמרו עליו בסיום הקורס היו המילים: אילן רמון הוא לא רק טייס טוב, אלא גם אדם טוב וחבר טוב. ואכן, רמון היה ציוני והאמין בכל לבו בחשיבות החינוך ובתרומה לחברה הישראלית מתוך עשייה.

רמון שירת כטייס קרב וב-1981 השתתף בתקיפת הכור הגרעיני בעירק. לאחר שחרורו הוא סיים תואר בהנדסת אלקטרוניקה ומחשבים באוניברסיטת תל אביב ולאחר מכן הצטרף לצוות הפיתוח של מטוס הלביא. ב-1988 חזר לחיל האוויר ושירת בתפקידים בכירים, בהם מפקד טייסת F16 וראש מחלקת אמצעי לחימה.