Uczył się języka angielskiego, niemieckiego, hiszpańskiego i rosyjskiego. Jego wieloletnią partnerką jest Francuzka Anne Mottet, pracująca (w czasie trwania jego lotu w kosmos) w Rzymie dla Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa.
ESA alt=Ćwiczenia przed NEEMO 18. Pesquet pod wodą, w kombinezonie nurka, stoi na morskim dnie i pozuje do zdjęcia.|prawo|mały|Ćwiczenia przed NEEMO 18
Rekrutacja i przygotowania W 2008 roku publicznie ogłoszono potrzebę uzupełnienia składu Korpusu Astronautów ESA i tym samym Europejska Agencja Kosmiczna rozpoczęła rekrutację nowych kosmonautów; był to trzeci taki nabór w historii tej organizacji (wcześniejsze: 1978, 1992). Zgłoszenia były przyjmowane od 19 maja do 19 czerwca 2008 roku, w toku wielostopniowej rekrutacji zamierzano wybrać latem 2009 roku czwórkę kandydatów do dalszego treningu i lotów. Wyboru spośród 8413 poprawnych zgłoszeń ostatecznie dokonano po roku, 20 maja 2009 roku, przedstawiając sześć osób, w tym Thomasa Pesqueta.
W Europejskiej Agencji Kosmicznej we wrześniu 2009 roku zaczął trening kosmonautyczny razem z pięciorgiem pozostałych kandydatów (w kolejności pierwszego startu: Parmitano, Gerst, Cristoforetti, Mogensen, Peake).