W 2005 uzyskała tytuł magisterski na Instytucie Technicznym Georgii, a dwa lata później skończyła doktorat z inżynierii biomedycznej w szkole Medycyny Uniwersytetu Emory'ego.alt=Mamta Patel Nagaraja w centrum kontroli misji w Houston|mały|240x240px|Mamta Patel Nagaraja w centrum kontroli misji w Houston W 2008 rozpoczęła prace w Centrum Lotów Kosmicznych im. Lyndona B. Johnsona, gdzie zajmowała się treningiem astronautów, a także kontrolą lotów w Centrum Kontroli Misji w Houston. W 2013 przyjęła ofertę pracy operatora w naukowej misji na księżyc, gdzie nadzorowała funkcjonowanie spektroskopu sondy LADEE. Później została mianowana głównym inżynierem mechanicznym instrumentów naukowych dla misji na Wenus.
W 2015 została przeniesiona do głównej siedziby NASA, gdzie miała za zadanie prowadzenie komunikacji naukowej. Zajmowała się graficznymi wizualizacjami i wirtualnymi mediami.
W 2009 w odpowiedzi na zarządzenie wydane przez administrację Baracka Obamy została założona Rada Białego Domu ds. Kobiet i Dziewcząt. Mamta Patel Nagaraja dołączyła do niej i przewodniczyła projektowi Women@Nasa.