Podczas pracy w NASA zajmował się m.in. testowaniem oprogramowania lotu w Laboratorium Integracji Awioniki Wahadłowca (Shuttle Avionics Integration Laboratory – SAIL), zagadnieniami technicznymi w Dziale Rozwoju Misji (Mission Development Branch) Biura Astronautów. Był też szefem ds. treningu astronautów przygotowujących się do pobytu na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS).
Misja STS-78 (Columbia F-20) Swój jedyny lot kosmiczny rozpoczął 20 czerwca 1996, będąc członkiem załogi wahadłowca Columbia i specjalistą misji (MS-3). Wyprawą dowodził Terence T. Henricks. Prom pilotował , a pozostałymi specjalistami misji byli Richard M. Linnehan (MS-1) i Susan J. Helms (MS-2). Funkcje specjalistów ładunku pełnili obcokrajowcy: Francuz Jean-Jacques Favier i Kanadyjczyk Robert B. Thirsk. Była to najdłuższa misja, jaką przeprowadzono w ramach programu Space Shuttle. W ładowni wahadłowca znajdowało się m.in. laboratorium Spacelab/LMS-1 (Life and Microgravity Spacelab). Ładunek użyteczny dla misji STS-78 przygotowywali specjaliści z pięciu agencji kosmicznych: amerykańskiej NASA, europejskiej ESA, francuskiej CNES, kanadyjskiej CSA i włoskiej ASI. Większość z czterdziestu przeprowadzonych eksperymentów dotyczyła medycyny, biologii i fizyki.