Post diplomiĝo de Sirakuzo, ŝi estis unu el kvar virinoj elektitaj por Undergraduate Pilot Training ĉe Vance Air Force Base, Oklahomo. Post gajnado de siaj pilotsingoj, ŝi restis ĉe Vance dum tri jaroj kiel T-38 Talon instrukciisto-piloto antaŭ transiro al la C-141 Starlifter ĉe Travis Air Force Base, Kalifornio. De 1986 ĝis 1989, ŝi estis asignita al la Usona Aera Forto-Akademio en Kolorado, kie ŝi estis asistanto profesoro pri matematiko kaj T-41 instrukciisto-piloto. En 1989, Collins iĝis la dua ina piloto ĉeesti la U.S. Air Force Test Pilot School kaj diplomiĝis kun klaso 89B. Ŝi estis elektita por la astronaŭta programo en 1990.
tri jaroj