Chang-Diaz è stato selezionato come candidato astronauta dalla NASA nel 1980 ed è stato il primo astronauta della NASA di origine latino-americana. Ha volato in ben 7 missioni dello Shuttle: la STS-61-C (gennaio 1986), la STS-34 (ottobre 1989), la STS-46 (luglio 1992), la STS-60 (febbraio 1994), la STS-75 (febbraio 1996), la STS-91 (giugno 1998) e la STS-111 (giugno 2002) durante la quale ha compiuto un'EVA con Philippe Perrin dove ha contribuito alla costruzione della Stazione spaziale internazionale.[1]
