En novembre 1940, après avoir rejoint clandestinement l'AFN depuis la zone occupée, Raymond Muelle s'engage dans l'Armée d'Afrique. Aspirant au bataillon de choc en Algérie, il est parachuté à la tête d'une section dans le Sud-Vercors (juillet 1944). Il termine la campagne en mai 1945, en Autriche. En 1948, lieutenant, volontaire pour la Légion étrangère parachutiste, il est affecté à Sidi-bel-Abbès, puis au 2e BEP en formation. Avec cette unité, il effectuera deux séjours en Indochine. Il considère comme un insigne d'avoir été le premier à porter le béret vert des légionnaires parachutistes, à Sétif, dès janvier 1949.

Après l'Extrême-Orient, il sert au 11e choc et au service action (SDECE) en tant que capitaine, puis chef de bataillon. Il participe, à partir de décembre 1954, aux opérations consécutives à la guerre d'Algérie et quitte l'armée en novembre 1962.

Chef de bataillon, il est commandeur de la Légion d'honneur, médaillé militaire titulaire de 13 citations et 3 blessures.