1985年1月24日，鬼塚首度參與太空梭飛行任務，搭乘發現號太空梭升空執行STS-51-C任務。隔年的1月28日，他再度參與太空任務，搭乘挑戰者號太空梭執行STS-51-L任務时，於發射後73秒時因固態火箭推進器失效導致太空梭失事爆炸，包括鬼塚在內的7名太空人全數殉职。鬼塚逝世當時的軍銜為中校，其後獲官方追授上校之階。