Razem z nią w locie STS-54 uczestniczyli również: John Casper (dowódca), Donald McMonagle (pilot), Mario Runco (MS-1) i Gregory Harbaugh (MS-2). STS-64 (Discovery) 9 września 1994 wystartowała do misji STS-64 na pokładzie wahadłowca Discovery. Pełniła funkcję specjalisty misji (MS-2). Razem z nią w kosmos polecieli: Richard Richards (dowódca), (pilot), Jerry Linenger (MS-1), Carl Meade (MS-3) i Mark C. Lee (MS-3). STS-78 (Columbia) Trzeci lot w kosmos Helms odbyła w dniach od 20 czerwca do 7 lipca [1996. Była inżynierem lotu podczas misji STS-78. Udział w niej wzięli również: Terence Henricks (dowódca), (pilot), Richard Linnehan (MS), Charles Brady (MS), Jean-Jacques Favier (specjalista ładunku) i Robert Brent Thirsk (specjalista ładunku). STS-101 (Atlantis) 29 maja 2000 wystartowała do misji STS-101 na pokładzie wahadłowca Atlantis. Pełniła funkcję specjalisty misji (MS). Razem z nią w kosmos polecieli: James Halsell (dowódca), Scott Horowitz (pilot), Mary Weber (MS), Jeffrey Williams (MS), James Voss (MS), Jurij Usaczow (MS). STS-102 (Discovery)/Ekspedycja 2/STS-105 (Discovery) 8 marca 2001 na pokładzie wahadłowca Discovery (misja STS-102) wystartowała w kierunku stacji ISS. Helms podczas lotu promu pełniła funkcję inżyniera lotu. Razem z nią w kosmos polecieli: James Wetherbee (dowódca), James Kelly (pilot), Andrew S.W.