We wczesnych latach działalności NASA, afroamerykańskie kobiety odegrały istotną rolę w realizacji jej misji. W 1962 roku pomogły one wysłać Johna Glenna, pierwszego amerykańskiego astronautę na orbitę. Wśród nich były Mary Jackson (zdjęcie z 7 stycznia 1980 roku), Katherine Johnson i Dorothy Vaughan.
Jeszcze przed erą kosmiczną rozpoczętą 4 października 1957 r., kiedy Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich (ZSRR) wysłał na orbitę Sputnika, pierwszego sztucznego satelitę, który miał orbitować Ziemię, kobiety pracowały nad kosmicznymi przedsięwzięciami Stanów Zjednoczonych, często jako ich pełnoprawni członkowie za kulisami. W kolejnych latach po utworzeniu Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (ang. National Aeronautics and Space Administration, czyli NASA) w 1958 r., kobiety zostały jednak wykluczone z korpusu astronautów i innych kluczowych stanowisk.
Na początku istnienia programu kosmicznego kobiety pełniły rolę "ludzkich komputerów". Termin "komputer" odnosił się do tytułu zawodowego kogoś, kto wykonywał bardzo skomplikowane obliczenia matematyczne, a nie do maszyn, które je wykonywały. Były to osoby, które przetwarzały dane do eksperymentów lotniczych i w końcu także do lotów kosmicznych i wykonywały wszystkie obliczenia całkowicie ręcznie. Wszystkie ludzkie komputery NASA, pracujące w Langley Research Center w Hampton w Wirginii były kobietami, a wiele z nich było afroamerykankami.
Afroamerykańskie kobiety komputery odegrały istotną rolę w rozwijaniu projektów NASA, a ich historia została spopularyzowana przez film 'Ukryte działania', oparty na książce o tym samym tytule, autorstwa Margot Lee Shetterly. Mary Jackson, Katherine Johnson, i Dorothy Vaughan były szczególnie wyróżniającymi się komputerami. Ich praca pomogła jednemu z pierwszych amerykańskich astronautów, Johnowi Glennowi, znaleźć się na orbicie Ziemi w 1962 roku i zapewniła bezpieczeństwo misji.
Gdy NASA nabyła komputery elektroniczne od IBM, programowanie komputerowe stało się pracą kobiet. Mężczyźni nie ufali komputerom i wierzyli, że ich własne ludzkie obliczenia są lepsze, co w rezultacie dało kobietom wczesne doświadczenie w nowej umiejętności programowania komputerowego.
Pierwszym człowiekiem w kosmosie był mężczyzna, radziecki kosmonauta Jurij Gagarin, który 12 kwietnia 1961 r. okrążył Ziemię jeden raz, podczas lotu trwającego 108 minut. Nieco ponad trzy tygodnie później NASA wystrzeliła swojego pierwszego astronautę, człowieka o imieniu Alan Shepard, w suborbitalny lot kosmiczny. Lot suborbitalny Sheparda trwał jedynie nieco ponad 15 minut. Trzy tygodnie później, 25 maja, prezydent John F. Kennedy wyznaczył Stanom Zjednoczonym ambitny cel polegający na pierwszym lądowaniu "człowieka" na Księżycu z następującą deklaracją: "Uważam, że ten naród powinien zaangażować się w osiągnięcie tego celu, zanim skończy się dekada, polegającego na wylądowaniu człowieka na Księżycu i sprowadzeniu go bezpiecznie na Ziemię".
Na początku lat 60-tych XX wieku, kiedy NASA szkoliła i oblatywała siedmiu astronautów z Projektu Merkury, 13 amerykańskich kobiet, znanych jako The First Lady Astronaut Trainees lub The Mercury 13, również przechodziło rygorystyczne szkolenie astronautów. Ponieważ jednak Kongres zdecydował, że NASA powinna trzymać się tylko programu dla mężczyzn, kobiety nie były oficjalnie częścią NASA i nigdy nie dano im szansy, by polecieć w kosmos.
W 1963 roku Związek Radziecki ponownie wyprzedził NASA, wykonując niezwykły ruch polegający na wysłaniu pierwszej kobiety w przestrzeń kosmiczną. Była to Walentina Tierieszkowa, która w 1963 roku orbitowała wokół Ziemi w ramach radzieckiej misji Vostok 6. NASA wysłała pierwszą Amerykankę w przestrzeń kosmiczną dopiero 20 lat później. Była to Sally Ride, która 18 czerwca 1983 roku poleciała w kosmos na promie kosmicznym Challenger. Było to rok po tym, jak ZSRR wysłała w przestrzeń kosmiczną drugą kosmonautkę, Swietłanę Sawicką. Później, w 1999 roku, astronautka NASA Eileen Collins została pierwszą kobietą, która dowodziła misją promu kosmicznego. Od czasu pierwszej misji Sally Ride do 2018 roku w misjach kosmicznych NASA wzięło udział co najmniej 50 kobiet.
We wrześniu 2018 roku NASA mianowała Holly Ridings pierwszą kobietą kierującą centrum kontroli lotów kosmicznych. Obecnie NASA aktywnie pracuje na rzecz zniesienia barier utrudniających kobietom pracę w ramach agencji w dziedzinie nauki i inżynierii.
