6月布朗被选为美国国家航空航天局宇航员候选人。经过一年的训练后他于1988年8月成为宇航员。此外他还在地面做了许多工作，其中包括改善航天飞机模拟器、研制飞行数据文件、领导宇航员支持组等。布朗共航天六次，总计在太空的时间达1,383小时。他是1992年STS-47、1994年STS-66和1996年STS-77的飞行员，1997年STS-85、1998年STS-95和1999年STS-103的指挥官。他是多个美国空军和飞行协会的成员。他获得多项勋章，其中包括国防部服役优秀勋章、两枚国防部军功奖章、空军