Mercury Control Center) z zespołem nadzorującym starty na Cape Canaveral na Florydzie oraz opracowanie procedur „Go/NoGo”, które określały, kiedy misja może być kontynuowana, a kiedy należy ją przerwać, jednocześnie pośredniczył w przekazywaniu informacji za pomocą dalekopisu, pomiędzy Cape Canaveral a zamiejscowymi stacjami śledzenia, zlokalizowanymi dookoła świata. Kranz pełnił te role we wszystkich misjach bezzałogowych i załogowych programu Merkury, łącznie z pionierskimi lotami MR-3 i MA-6, w których pierwsi Amerykanie odpowiednio przekroczyli granicę przestrzeni kosmicznej i okrążyli Ziemię po orbicie.
Po misji MA-6, został awansowany na asystenta kierownika lotu na potrzeby misji MA-7, w której w maju 1962 roku poleciał astronauta Scott Carpenter. Kranz pozostał na tym stanowisku do końca Programu Merkury (dwie misje) i przez trzy pierwsze misje programu Gemini. W kolejnych lotach Gemini został ponownie awansowany, tym razem na kierownika lotu a jego pierwszą misją w tej roli było Gemini 4 w 1965 roku, podczas tej trwającej cztery dni misji miał miejsce pierwszy amerykański spacer kosmiczny. W następnych latach Kranz pracował na stanowisku kierownika lotu w nieparzystych misjach programu Apollo, w tym Apollo 5, 7 i 9.