Sélectionné en tant que spationautespationaute par le CNESCNES en 1985, il supervise la Division Vols HabitésVols Habités au sein de la Direction HermèsHermès et Vols Habités de 1986 à 1989. À ce titre, il participe aux études préliminaires de l'avion spatialavion spatial Hermès.

En décembre 1990, il est désigné comme doublure de Michel TogniniMichel Tognini pour le vol spatial franco-russe AntarèsAntarès et suit un entraînement à la Cité des ÉtoilesÉtoiles près de Moscou.

En mai 1998, Jean-Pierre Haigneré est sélectionné comme membre du Corps européen des astronautesastronautes de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne ; il est mis à la disposition du CNES comme spationaute expérimentateur et ingénieur de bord de l'équipage titulaire désigné pour la mission franco-russe PERSEUS qui s'est déroulée à bord de la station spatialestation spatiale MirMir du 22 février au 28 août 1999. Cette mission de longue duréedurée (186 jours) comportait en outre une sortie extra-véhiculaire.

A l'issue de ce vol, Jean-Pierre Haigneré rejoint le Centre des astronautes européens à Cologne en Allemagne en tant que Chef des astronautes de l'ESA.