29 Temmuz 1958 yılında ABD Başkanı Dwight Eisenhower tarafından kurulmuştur. Daire, 1 Ekim 1958 tarihinden itibaren askeri amaçlardan ziyade sivil alanda barışçıl bir şekilde faaliyet göstermeye başlamıştır.
NASA, Ay'a dönük Apollo uçuşlarında, Skylab uzay istasyonu ve daha sonra uzay mekiği gibi çalışmalarla her zaman ABD'nin uzay çalışmalarına yön vermiştir. Günümüzde NASA, Uluslararası Uzay İstasyonu'nu desteklemekte ve yeni Ares I ve Ares V iniş araçlarını geliştirmektedir. Uzay programı çalışmalarının yanı sıra uzun vadeli sivil ve askeri roket çalışmaları da NASA'nın çalışma alanlarının arasındadır.