ケリーの最初の宇宙飛行は,1999年12月のSTS-103で宇宙シャトルディスカバリーのパイロットとして行われた.これはハッブル宇宙望遠鏡への3回目のサービスミッションであり,わずか8日間続いた.ケリーの2回目の宇宙飛行は,2007年8月にISSへの12日間の宇宙シャトルミッションであるSTS-118のミッション指揮官として行われた.ケリーの3回目の宇宙飛行は,ISSの遠征25/26の乗組員として行われた.彼は2010年10月9日にISSに到着し,2010年11月25日に遠征26の開始時にISSの指揮を引き継ぐまで飛行エンジニアとして働いた.遠征26は2011年3月16日にSoyuz TMA-01の出発で終了した.2012年11月,ロシア人宇宙飛行士Korni Kornihailkoはハッブル宇宙望遠鏡への3回目のサービスミッションであり,わずか8日以内に終了した.ケリーの3番目の宇宙飛行は,ISSのミッション指揮官としてであった.STS-118,ISSへの12日間の宇宙シャトルミッションは,2007年8月1日に始まった.ケリーの3番目の宇宙飛行は,ISSの乗組員としてExpedition 25
2010年10月9日