Il 29 luglio 1958, Eisenhower firma il National Aeronautics and Space Act, istituendo la NASA, la quale assorbe intatto il NACA(National Advisory Committee for Aeronautics) con tutte le sue risorse.

Fin dal 1946, il NACA aveva sperimentato aerei a razzo come il supersonico Bell X-1. All’inizio degli anni ’50, fu lanciata una sfida per il lancio di un satellite artificiale per l’Anno Geofisico Internazionale (1957-1958), che portò, tra gli altri, al progetto americano Vanguard. Dopo il lancio sovietico del primo satellite artificiale al mondo (Sputnik 1) il 4 ottobre 1957, l’attenzione degli Stati Uniti si rivolse ai propri sforzi spaziali ancora in erba. Il Congresso degli Stati Uniti, allarmato dalla minaccia percepita alla sicurezza nazionale e alla leadership tecnologica dell’Unione Sovietica (nota come “crisi dello Sputnik”), sollecitò un’azione immediata e rapida; Il presidente Dwight D. Eisenhower e i suoi consiglieri consigliarono misure più deliberate. Il 12 gennaio 1958, il NACA organizzò un “Comitato speciale per la tecnologia spaziale“, guidato da Guyford Stever.

Il 29 luglio 1958, Eisenhower firmò il National Aeronautics and Space Act, istituendo la NASA. Quando iniziò le operazioni il primo ottobre 1958, la NASA assorbì intatto il NACA, i suoi 8.000 dipendenti, un budget annuale di 100 milioni di dollari, tre importanti laboratori di ricerca (Langley Aeronautical Laboratory, Ames Aeronautical Laboratory e Lewis Flight Propulsion Laboratory) e due piccole strutture di prova. Elementi della Army Balistic Missile Agency e del laboratorio di ricerca navale degli Stati Uniti sono stati incorporati nella NASA. Un contributo significativo nei programmi della NASA nella corsa allo spazio con l’Unione Sovietica fu la tecnologia del programma missilistico tedesco guidato da Wernher von Braun, ex scienziato della Germania nazista che ora lavorava per l’Agenzia dell’esercito balistico missilistico (ABMA). Precedenti sforzi di ricerca all’interno della US Air Force e molti dei primi programmi spaziali dell’ARPA furono trasferiti anche alla NASA. Nel dicembre del 1958, la NASA ottenne il controllo del Jet Propulsion Laboratory, una struttura di appaltatori gestita dal California Institute of Technology.

La NASA ha condotto molti programmi di volo spaziale con equipaggio e senza equipaggio nel corso della sua storia. I programmi Uncrewed(senza equipaggio) lanciarono i primi satelliti artificiali americani nell’orbita terrestre per scopi scientifici e di comunicazione e inviarono sonde scientifiche per esplorare i pianeti del sistema solare, a partire da Venere e Marte. I programmi dell’equipaggio mandarono i primi americani in orbita terrestre bassa, vinsero la Corsa allo spazio con l’Unione Sovietica facendo sbarcare dodici uomini sulla Luna dal 1969 al 1972 nel programma Apollo, lanciarono la prima stazione spaziale statunitense, lo SkyLab, nel 1973, svilupparono lo Space Shuttle un veicolo semi-riutilizzabile e svilupparono la stazione spaziale internazionale, la ISS lanciata nel 1998 e ancora oggi in orbita, con la cooperazione di diverse altre nazioni tra cui la Russia post-sovietica. Alcune missioni includono aspetti sia con equipaggio che senza equipaggio, come la sonda Galileo, che è stata dispiegata dagli astronauti nell’orbita terrestre prima di essere inviata senza equipaggio a Giove.