Em 1965, foi selecionado como um dos cinco astronautas-cientistas da NASA e foi pela primeira vez ao espaço em 1973, na missão Skylab 3, que quebrou o recorde de permanência em órbita, quando a tripulação passou dois meses realizando diversos estudos do Sol e experiências sobre a adaptação humana à falta de gravidade.[1]
Dez anos depois, Garriott voltou ao espaço a bordo do ônibus espacialColumbia, numa missão internacional de dez dias ao Spacelab-1. A missão STS-9 realizou mais de setenta experiências científicas, principalmente para comprovar a capacidade do Spacelab como estação de trabalho capacitada a pesquisas de diversas áreas do conhecimento humano. Garriott operou a primeira estação de rádio amador do espaço, que desde então se expandiu como uma importante atividade entre dezenas de missões dos ônibus espaciais, da estação Mir e da ISS.[1]
Após deixar a NASA em 1986, ele se dedicou à consultoria para empresas aeroespaciais e participou de diversos conselhos de pesquisas da NASA.