Astronotlar uzay gemileri işletir, operasyonlar organize eder, ekipman onarımı yapar ve araştırma projelerinde bilim insanlarıyla çalışır. Bir NASA uzay aracı ekibi, her biri belirli görevlere sahip yaklaşık beş astronottan oluşmaktadır.
Her uzay aracının bir komutanı ve pilotu vardır; her ikisi de uçuşun denetiminden sorumludur. Komutanın ana yetkisi vardır ve görevi misyonun gözetimi ve uçuş sırasında mürettebat üyelerinin güvenliğini sağlamaktır. Pilotun yardımıyla uzay aracına manevra yapar.
Misyon uzmanları, mürettebatın faaliyetlerini zamanlamak, ekipmanı izlemek ve gıda envanterini yönetmek de dahil olmak üzere, aracın mürettebat için işlevsel ve yaşanabilir olmasını sağlamak için çeşitli günlük görevleri yerine getirir. Olağandışı görevleri yerine getirmek için bazen uzay görevlerine dahil edilen yük taşıma uzmanlarıyla yan yana çalışırlar. Görev uzmanları ayrıca uzayda iken en gelişmiş ekipmanların montajı için eğitilmiştir. Uzak bir manipülatör sistemi kullanarak veya uzay yürüyüşleri yaparak dış mekan onarımları yaparak uzay aracının dışına çıkarlar. Pilotlar genellikle ekipman tamirinde ve uyduları alırken görev uzmanlarına yardımcı olur.
Astronotlar araştırma projelerini yönetmekten doğrudan sorumlu olmasa da, yardımları bilim insanlarının çalışmaları için çok önemlidir. Bilim adamlarına, uzayda kullanılan araştırma tasarımını geliştirmede yardımcı olurlar ve zorlu durumlarla nasıl başa çıkmaları konusunda tavsiyelerde bulunurlar.
