Under Paines administrasjon ved NASA, ble de syv første bemannede ferdene til verdensrommet skutt ut med Apollo-programmet. Under hans program gikk 20 amerikanske astronauter i bane rundt Jorden, fjorten astronauter reiste til månen, og fire stykker spaserte på overflaten av månen. Paine trakk seg fra alle hans posisjoner ved NASA, den 15. september 1970 og han gikk deretter tilbake til General Electric Co i New York City. Paine har også fungert som forvalteren for Occidental College og Brown University og han var medlem av National Academy of Engineering. Paine døde av kreft i sitt eget hjem i Los Angeles, California i mai 1992. I 1972 donerte Paine sine memoarer til Library of Congress, hvor disse papirene er åpne og tilgjengelige for alle besøkende.