מנהלה הראשון של נאס"א היה קית' גלנן ותחת אחריותו אוחדו תעשיות החלל האמריקאיות עד להרכבת סוכנות חלל אחת - נאס"א. דניאל גולדין היה מנהלה של נאס"א למשך התקופה הארוכה ביותר (9.5 שנים) והוא ידוע בעיקר בטביעת המוטו של תוכנית דיסקברי אותה הוא החל: "זול יותר, מהיר יותר, יעיל יותר". האדם היחיד שהחזיק במשרת מנהל נאס"א פעמיים הוא ג'יימס פלטשר שחזר לראשות נאס"א לאחר אסון הצ'לנג'ר. חלק ממנהלי נאס"א (כולל הנוכחי) היו בעברם אסטרונאוטים שטסו במשימות חלל של נאס"א.