莱德正式加入美国国家航空航天局。她开始为第二次和第三次航天飞机飞行（STS-2和STS-3）进行地面通信工作，并帮助开发了航天飞机的机械臂。1983年6月18日，她参与挑战者号任务（STS-7），成为第一位美国女太空人。也是继苏联1963年的瓦莲京娜·捷列什科娃和1982年的斯维特兰娜·萨维茨卡娅之后第三位女性宇航员。STS-7任务的五人小组部署了两颗通信卫星，并进行了药品试验。莱德是第一位在太空使用机械臂和检索人造卫星的人。1984年她的第二次太空飞行也是挑战者号任务。她在太空的时间超过343小时