Kariera astronauty 4 kwietnia 1966 – zakwalifikował się do piątej grupy astronautów NASA (). W jej skład weszło 19 pilotów. 1968 – był członkiem naziemnej załogi wspierającej podczas lotu statku Apollo 7 oraz pełnił funkcję operatora łączności (CapCom) w centrum kontroli lotów w Houston. 1969 – należał do składu naziemnej załogi wspierającej podczas lotu statku Apollo 11. Tę samą funkcję pełnił w czasie misji Apollo 13 (1970) i Apollo 14 (1971). Wszedł w skład załogi podstawowej wyprawy Apollo 19, która miała wylądować na Księżycu w rejonie krateru Kopernika. Jednakże z uwagi na cięcia w budżecie NASA lot został odwołany w 1970. 16 listopada 1973 – 8 lutego 1974 – uczestniczył w locie kosmicznym Skylab 4. Wrzesień 1975 – opuścił Korpus Astronautów NASA.
Skylab 4 16 listopada 1973 jako pilot statku Apollo wystartował do trzeciej załogowej misji na stację orbitalną Skylab. Lot otrzymał oznaczenie SL-4. Pozostałymi członkami załogi byli: Gerald Carr – dowódca wyprawy i Edward Gibson – pilot-naukowiec. Osiem godzin po starcie kapsuła statku Apollo przycumowała do stacji orbitalnej. Podczas 84-dniowej misji astronauci wykonali obszerny program badań naukowych. Prowadzili m.in. obserwacje Komety Kohoutka oraz Słońca. Wykonali ok. 75 000 zdjęć obu tych obiektów. Ponadto załoga stacji wykonała ok.