Проект Эксельсиор
Проект задумывался для изучения прыжков с парашютом с большой высоты, предполагалось совершить всего три прыжка, которые должны были совершаться со стратостатов. В то время капитан Киттингер был приписан к Аэромедицинской лаборатории на базе ВВС Райт-Паттерсон. Проект назван так в честь Эксельсиора, алмаза найденного на территории современной ЮАР
Первый прыжок был совершён с высоты 23 300 метров 16 ноября 1959 года. Из-за неполадок стабилизирующий парашют не раскрылся, и Киттингер попал в штопор. Его тело вращалось со скоростью 120 оборотов в минуту, перегрузки составляли 22g, и Джозеф потерял сознание. Парашют открылся с помощью прибора автоматического раскрытия парашюта. 11 декабря он прыгнул снова, уже с высоты 22 760 метров, за что был награждён «Парашютной медалью Лео Стивенса» .
16 августа 1960 состоялся последний прыжок в рамках проекта «Эксельсиор» с высоты 31 300 метров. Раскрыв тормозной парашют для стабилизации, Джозеф Киттингер падал 4 минуты и 36 секунд, достигнув скорости 988 км/ч (или 274 м/с) до открытия основного парашюта на высоте 5500 метров. Герметичность правой перчатки была нарушена, Этот прыжок получил несколько рекордов: самый высокий прыжок со стратостата, самый высокий прыжок с парашютом, наиболее долгое падение с тормозным парашютом и наибольшая скорость, достигнутая при падении. Все эти рекорды зарегистрированы ВВС США, ФАИ их не признаёт, из-за использования стабилизирующего парашюта во время прыжка.
Проект «Старгейзер»
Вернувшись на авиабазу Холломан, Киттингер принял участие в проекте «Старгейзер» 13-14 декабря 1962 года. Он и астроном Уильям К. Уайт поднялись на стратостате на высоту 25 050 метров, где провели более 15 часов за астрономическими наблюдениями.

P.S. 2 из 3 рекордов уже с 14 октября были побиты Феликс Баумгартнер это высота с которой прыгнул и скорость с которой он летел в свободном падении, но рекорд по длительности до сих пор не побит. Джозеф Киттинджер сам помогал побить свои рекорду Феликс Баумгартнеру.
