ГТО и космонавты связаны тем, что в Советском Союзе космонавты были образцом физической подготовки. У многих из них были спортивные разряды, звания и знаки отличия ГТО.
Участие в программе ГТО было важной частью отбора космонавтов в программу космических полётов. Успешное выполнение нормативов ГТО создавало уверенность в собственных физических возможностях космонавтов и способствовало поддержанию их здоровья во время подготовки и выполнения космических миссий.
Например, первая женщина-космонавт Валентина Терешкова была обладательницей знака «Отличник ГТО». Юрий Гагарин получил знак «Мастер спорта СССР» в гимнастике и успешно выполнил нормативы ГТО.
Сегодня нормативы Роскосмоса сопоставимы с испытаниями Всероссийского физкультурно-спортивного комплекса «Готов к труду и обороне» (ГТО).