Guai in vista per Castle. Sua figlia Alexis ha un nuovo interesse amoroso, un certo David, e Ben, l'ospite della notte di sua madre Martha, sembra sentirsi fin troppo a casa sua. Meno male che a distogliere lo scrittore dai suoi crucci quotidiani c'è un nuovo omicidio! Tom Richwood, un astronauta, è stato ucciso nel corso della simulazione di una missione su Marte. Si tratta di un progetto privato, finanziato dal bilionario di turno, Viggo Jansen. Il "direttore di missione", Ed Redley, chiede a tutti di accedere alla scena del crimine solo indossando le adeguate tute spaziali. Castle non ha dubbi, questa è davvero la migliore indagine della sua carriera! Dai primi rilevamenti si scopre che Richwood è stato accoltellato e che uno dei suoi attrezzi, un cacciavite, è scomparso. C'erano quattro astronauti all'interno del modulo quando il killer ha colpito. Jansen si rifiuta di chiudere la "missione", ma sembra comunque disposto a collaborare con la polizia. I primi sospetti cadono su Clint Granger, che ha hackerato il programma per alterare le percezioni di Richwood. Granger dichiara che la vittima gli aveva rubato il posto. L'uomo appare visibilmente alterato, ma sostiene di non essere un omicida. Qualcuno lo sta incastrando.