Han var en kortere periode konstituert administrator for NASA, en posisjon som han ble tildelt den 19. november 2001, som følge av oppsigelsen til Daniel Goldin som tidligere administrator. Mulville satt som administrerende direktør for NASA frem til Sean O'Keefe ble bekreftet av det amerikanske senatet til denne posisjonen, den 21. desember 2001. Mulville har mottatt flere medaljer og utmerkelser, blant disse var Distinguished Service Medal, Outstanding Leadership Medal og Distinguished Executive Rank Awards.