CapCom) w centrum kierowania lotem w Houston. 1976–1983 – po rozpoczęciu realizacji programu Space Shuttle przeszedł szkolenie, podczas którego nabył umiejętności jakie powinien posiadać pilot promu kosmicznego. W 1977 podczas serii testów promu Enterprise podczas ostatniej fazy loty wahadłowca w atmosferze (Approach and Landing Test) razem z Joe Engle’em był w jednej z ekip biorących w nich bezpośredni udział. Obaj wykonali trzy takie loty. Prom był wynoszony przez Boeinga 747 i „zrzucany” z wysokości 7,5 km. W 1981, podczas przygotowań do lotu STS-1, Truly był pilotem załogi rezerwowej. W latach 1981–1983 uczestniczył w dwóch lotach kosmicznych – jako pilot w STS-2 (listopad 1981) oraz jako dowódca misji STS-8 (wrzesień 1983). W październiku 1983 opuścił NASA i korpus astronautów. 1986 – został zastępcą administratora NASA ds. lotów kosmicznych. 1989 – 1 lipca został ósmym z kolei administratorem NASA. Funkcję tę pełnił do 31 marca 1992.
Po opuszczeniu NASA 1992 – Richard Truly ponownie odszedł z NASA.