29 listopada 1961 NASA wyznaczyła astronautów do dwóch kolejnych lotów załogowych: Johna Glenna – do lotu Mercury 6 zaplanowanego na grudzień 1961 oraz Donalda Slaytona – do lotu Mercury 7 przewidzianego na kwiecień 1962. Slayton zdążył nawet wybrać nazwę dla swojej kapsuły – „Delta 7”. Jednak nie było mu dane polecieć w kosmos. NASA już od 1959 wiedziała o jego problemach z sercem. Kiedy jednak w 1961 zakłócenia pracy serca nasiliły się, skierowano go na szczegółowe badania lekarskie. W ich rezultacie 15 marca 1962 podjęto decyzję o zdjęciu Slaytona z przygotowań do lotu. Stało się to na kilka tygodni przed planowanym startem.
Podczas lotów Mercury 3 oraz Mercury 7 Slayton utrzymywał łączność (CapCom) z astronautami uczestniczącymi w obu lotach. Z kolei w czasie lotu Mercury 6 z Johnem Glennem na pokładzie pracował – podobnie jak pozostali astronauci zespołu – jako operator w jednej z naziemnych stacji łączności.
Od września 1962 był koordynatorem działań oraz szefem Biura Astronautów (Chief of the Astronaut Office).