Marshall Space Flight Center
De 2003 à 2005, Robert Lightfoot a été administrateur associé adjoint pour le programme de la navette spatiale au Bureau des opérations spatiales au siège de la NASA à Washington, D.C. Il est revenu à Marshall en 2005 en tant que directeur du Bureau de propulsion de la navette spatiale. En 2007, il a été nommé directeur adjoint du Centre de vol spatial Marshall à Huntsville en Alabama, où il partageait la responsabilité de la gestion du centre. Il a servi dans cette fonction jusqu'à ce qu'il devienne directeur par intérim le , après le départ à la retraite de l'ancien administrateur, David A. King. Il a été officiellement nommé directeur du Centre de vol spatial Marshall le .