El proceso de selección de los ganadores de la ONAM 2023 consiste en lo siguiente:

• 1. Prueba en línea: será un examen teórico individual a presentar de manera remota y a partir de él se seleccionan a los mejores resultados y así seguir con el proceso de manera presencial en diferentes instalaciones de la Universidad Autónoma de Sinaloa. Etapa presencial: consta de las cuatro pruebas que se describen a continuación. En esta etapa la organización cubrirá los costos de hospedaje y alimentación de los participantes seleccionados.
• 2. Prueba individual teórica: en la que se plantean ejercicios para resolver de manera formal.
• 3. Prueba grupal teórica: similar a la individual, pero se resuelven en equipos. Los problemas de esta prueba son más difíciles que los de la prueba individual, de forma que desafían a los estudiantes a trabajar en equipo para resolverlos. En esta prueba se califica el trabajo en equipo y la forma de resolver problemas.
• 4. Prueba observacional: los estudiantes tienen que identificar constelaciones, estrellas y otros objetos celestes a través del uso y manejo de telescopios.
• 5. Prueba de cohetería: en la que los participantes diseñan y construyen sus propios cohetes a partir de materiales reciclables como botellas de plástico, para el cuerpo del cohete, y cartón, para las alas y el pico. La calificación de esta prueba se basa en la distancia alcanzada en dos lanzamientos, en el trabajo en equipo y en la aplicación de su conocimiento en el diseño del cohete.

Como un incentivo a participar en la olimpiada se entregan premios a los tres primeros lugares de cada categoría. A través de las diferentes pruebas se califican y puntúan a los participantes tomando en cuenta además su desempeño, motivación y trabajo en equipo. Con base en los resultados se determinan los primeros lugares.
De esta olimpiada se seleccionan a los candidatos para representar a México en la Olimpiada Latinoamericana de Astronomía y Astronáutica (OLAA).