Стивън Робинсън започва работа в НАСА като извънщатен специалист още през 1975 г., когато е студент в Университета Дейвис. След като се дипломира е назначен през 1979 г. като учен на постоянен щат в Департамента по динамика на флуидите и аеродинамика в научния център на НАСА в Хамптън, Вирджиния. Участва в 35 инженерни и научни разработки в областта на аеродинамиката. На 12 декември 1994 г., Стивън Робинсън е избран за астронавт от НАСА, Астронавтска група №15. През май 1996 г. завършва успешно курса за подготовка. По време на службата си в НАСА има над 1400 часа нальот на реактивни самолети на агенцията. Участник е в четири космически полета и има в актива си 3 космически разходки с обща продължителност 20 часа и 05 минути. Пенсионира се през 2012 г. след 33 години служба в НАСА.
Уникална снимка на С. Робинсън върху Канадарм2 на МКС.
