В 2018 Александр Гребёнкин принял участие во втором открытом наборе кандидатов в отряд космонавтов Роскосмоса. Успешно пройдя конкурсный отбор, он был зачислен на должность кандидата в космонавты-испытатели отряда космонавтов. Два года продолжалась общекосмическая подготовка, которая включала лётную подготовку на самолёте Л-39; специальную парашютную подготовку, тренировки в условиях невесомости, воспроизводимые на борту самолета-лаборатории Ил-76МДК; испытания в сурдокамере; водолазную подготовку, а также тренировки по выживанию в различных климатогеографических зонах...