в 1958 закінчив школу льотчиків-випробувачів в Петьюксент-Рівер (англ.Naval Air Station Patuxent River).
з 1945 служив на крейсері Аляска (англ.USS Alaska).
в 1948 - закінчив льотну підготовку в Пенсакола (англ.Naval Air Station Pensacola), після якої служив у 71-винищувальної ескадрильї.
в 1951-1952 рр.. у складі 154-ї винищувально-бомбардувальної ескадрильї брав участь в Корейській війні, де виконав 90 бойових вильотів на F-84E. Здобув одну повітряну перемогу.
в 1952 переведений на полігон Чайна-Лейк (англ.Naval Air Weapons Station China Lake).
3 жовтня 1962 - Уолтер Ширра здійснив орбітальний космічний політ на кораблі Меркурій MA-8. Завдання польоту була виконана повністю.
Політ тривав 9 годин 13 хвилин 11 секунд.
Джеміні
У серпні 1963 року разом з Джоном Янгом призначений в екіпаж корабля Джеміні-5, у ході польоту якого передбачалася стикування корабля на орбіті зі ступенем Agena. Незабаром стиковка Джеміні-5 з щаблем Agena була скасована і Уолтер Ширра разом з Джоном Янгом були призначені дублерами екіпажу Джеміні-3 Алана Шепарда і ТомасаСтеффорд.
5 квітня 1965 - разом з ТомасомСтеффордУолтер Ширра призначений в екіпаж корабля Джеміні-6. Спочатку запуск корабля планувався на 25 жовтня, в ході польоту передбачалася стикування Джеміні-6 з щаблем Agena. Проте старт корабля, через не виходу на орбіту щаблі Agena, не відбувся і був згодом перенесений.
12 грудня 1965 відбулася друга спроба запуску корабля Джеміні-6, яка закінчилася невдачею. В ході польоту планувалося зближення з кораблем Джеміні-7, стартував 4 грудня 1965 року. Через несправність ракети-носія запуск Джеміні-6 був здійснений тільки 15 грудня.
Політ тривав 1 добу 1 година 51 хвилина 24 секунди. В ході польоту було вперше здійснено зближення двох пілотованих космічних кораблів.
11 жовтня 1968 Уолтер Ширра в якості командира корабля разом з Уолтером Каннінгем і Донном Айзлі здійснив політ на КК Аполлон-7. Даний політ став першим пілотованим за програмою Аполлон.