姚明在NBA總共征戰了八個賽季，自2003年首次加盟后，便借助在中國國內廣受歡迎的形象，持續獲得參加全明星賽的資格。他一共出席了六屆全明星，其中兩個年度因為身體不適未能出場。在整個職業生涯里，他累計得到42個得分、24個籃板和8次助攻，投籃準確率達到了五成。
2003年姚明初次入選全明星陣容，正值他職業生涯的起步階段，他戰勝了湖人隊中鋒奧尼爾，獲得西部首發中鋒的資格，與他一同首發的還有隊友弗朗西斯，兩人都是西部首發陣容的成員，最終西部明星隊經過兩個加時賽的激烈角逐，以155比145的比分戰勝了東部明星隊，這場勝利彰顯了西部球隊的強大實力，中國球員姚明在場上獲得了17分鐘的出場時間，他成功接到火箭隊隊友弗朗西斯精準的傳球，在空中完成接球上籃，這一球投中得分，為球隊貢獻了2分，并且還搶到了2個籃板。
2004年，即便抵達了奧尼爾和科比此前所在的洛杉磯斯臺普斯球館，姚明在全明星投票時依然以顯著優勢超越奧尼爾，成功再次獲得首發資格。弗朗西斯繼續擔任西部首發控衛，西部明星隊以136-132戰勝東部明星隊，姚明在第二次入選全明星賽首發后，全場嘗試了14次投籃命中8球，最終得到16分并貢獻4個籃板，這是他參加歷屆全明星賽時表現最為出色的一次。
2005年，奧尼爾轉投熱火后首次獲得東部首發資格，那一年他終于能代表東部出戰了。東部明星隊以125-115戰勝西部明星隊，終結了此前三連敗的頹勢。姚明貢獻11分、8個籃板和5次助攻，艾弗森拿下15分并送出10次助攻，榮膺全明星賽最有價值球員。奧尼爾得到12分，麥蒂交出8分表現，鄧肯拿下15分，科比則有16分入賬。麥迪那時已經加入了火箭隊，他頂替弗朗西斯，和姚明一起首發登場，那時候的姚明已經對全明星賽不再感到特別，他的表現比較普通。
2006年，全明星賽在姚明和麥迪的主場舉行，東部明星隊以122比120擊敗西部明星隊。姚明上場18分鐘，5次出手僅命中2球，得到5分和1個籃板，外加1次助攻、1次搶斷以及2次犯規。“小皇帝”勒布朗-詹姆斯獲得MVP殊榮。作為東道主，姚明還表演了一段街舞。
2007年，西部全明星陣容大勝東部全明星陣容，比分是153比132。科在西部隊貢獻了31分球迷網，再度榮膺全明星最佳球員稱號。姚明卻因膝部傷痛未能出席賽事，不過依據NBA現行的工作與契約規定，一旦某位運動員獲選為全明星陣容，除非遭遇非同尋常的狀況（譬如被收押），即便身染傷病，也必須到場參與角逐，因此本次全明星盛典姚明實質上并未到場。
2008年，東部明星隊以134比128戰勝西部明星隊，詹姆斯第二次榮膺全明星MVP稱號。西部替補球員依次亮相，隨后五大首發登場，姚明居中站立，科比和安東尼分立兩側。安東尼起初佯裝未聞現場歡呼，繼而抬手向觀眾問好。介紹姚明時，他左手向球迷揮手示意。西部五位知名球員沒有忘記擺出造型，其中一位昵稱“小甜瓜”的球員比劃了套中國武術的姿勢，姚明則雙手環抱胸前，神情略顯拘謹。
二零零九年，姚明在菲尼克斯全明星賽拿下兩分，這是他最后一次參加全明星賽，從那以后，姚明都因為受傷而沒能參加全明星比賽。
2011年，姚明正式退役。