Quando un astronauta che si stava preparando per un viaggio su Marte viene misteriosamente ucciso in una simulazione, Castle e Beckett indossano le tute spaziali e iniziano le indagini. Ma quando scoprono che nessuno all'interno della zona di simulazione sigillata avrebbe potuto commettere l'omicidio e che nessuno poteva entrare dall'esterno, il caso prende una svolta sconcertante.