Hurley został pilotem tej misji, planowanej pierwotnie na kwiecień 2009. 15–31 lipca 2009 – odbył swój pierwszy lot kosmiczny w ramach misji STS-127. 14 września 2010 – został wyznaczony na pilota wyprawy STS-135. 8–21 lipca 2011 – uczestniczył w misji STS-135, realizowanej przez załogę wahadłowca Atlantis. Lotem tym NASA zakończyła program Space Shuttle. 9 lipca 2015 – agencja NASA ogłosiła, że Hurley został jednym z czterech astronautów wybranych do szkolenia i przygotowań do testowych lotów na prywatnych statkach kosmicznych firm SpaceX (statek Dragon V2) i Boeing (CST-100 Starliner), budowanych w ramach Commercial Crew Program. Docelowo statki te mają być wykorzystywane przez NASA do transportu astronautów na stację ISS oraz powrotu ze stacji na Ziemię. 30 maja 2020 – Firma SpaceX, oraz NASA realizując Commercial Crew Program wysłała go oraz astronautę Roberta Behnken’a na misję DM-2 do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.