Gli astronauti gestiscono veicoli spaziali, organizzano operazioni, conducono riparazioni di attrezzature e lavorano con scienziati su progetti di ricerca. Una squadra di astronavi della NASA è composta da circa cinque astronauti, ciascuno con compiti specifici.
Ogni veicolo spaziale ha un comandante e un pilota; entrambi sono responsabili della supervisione del volo. Il comandante ha l'autorità principale e il suo compito consiste nel sorvegliare la missione e garantire la sicurezza dei membri dell'equipaggio durante il volo. Egli manovra la navicella con l'aiuto del pilota.
Gli specialisti delle missioni gestiscono varie attività quotidiane per mantenere il veicolo funzionale e abitabile per l'equipaggio, compresa la programmazione delle attività dell'equipaggio, il monitoraggio delle attrezzature e la gestione dell'inventario alimentare. Lavorano fianco a fianco con specialisti del carico utile, che a volte sono inclusi nelle missioni spaziali per svolgere compiti insoliti. Gli specialisti delle missioni sono anche addestrati a riparare attrezzature all'avanguardia nello spazio. Eseguono riparazioni esterne usando un sistema di manipolazione remota o facendo passeggiate spaziali, nel senso che vanno fuori dalla navicella spaziale. I piloti in genere aiutano gli specialisti delle missioni quando riparano le attrezzature e recuperano i satelliti.
Mentre gli astronauti non sono direttamente responsabili della gestione dei progetti di ricerca, la loro assistenza è essenziale per il lavoro degli scienziati. Aiutano gli scienziati a migliorare la progettazione della ricerca utilizzata nello spazio e danno consigli su come affrontare situazioni difficili.