Pontes werd in 1998 geselecteerd door de Agência Espacial Brasileira (Braziliaanse Ruimtevaart Organisatie) om te trainen als astronaut. In 2009 voltooide hij zijn training.
Sinds 2013 is Pontes actief in de Braziliaanse politiek, aanvankelijk voor de Socialistische Partij (PSB), in de periode 2018–2022 voor de Sociaal-Liberale Partij (PSL) en vervolgens voor de Liberale Partij (PL). Van 1 januari 2019 tot 30 maart 2022 was hij minister van Wetenschap, Technologie en Innovatie in de federale regering van president Jair Bolsonaro. Vanaf 1 februari 2023 zetelt hij namens de deelstaat São Paulo in de Braziliaanse senaat.