Το 1978 η Sally Ride προσελήφθη στην NASA ανάμεσα σε 8.000 υποψηφίους και εκπαιδεύτηκε ως αστροναύτης. Η 18η Ιουνίου 1983 ήταν μια ημερομηνία-ορόσημο τόσο για την ίδια, όσο και για τις υπόλοιπες γυναίκες, καθώς έγινε η πρώτη Αμερικανίδα που ταξίδεψε στο διάστημα ως μέλος του πληρώματος του διαστημικού λεωφορείου «Challenger», σε μια εξαήμερη αποστολή κατά την οποία τέθηκαν σε τροχιά δύο δορυφόροι.
Μετά την αποχώρησή της από τη NASA το 1989, έγινε καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο και επιδίωξε να ενθαρρύνει τα νεαρά κορίτσια να συνεχίσουν στο δικό της δρόμο. Παράλληλα, υπηρέτησε στις ομάδες έρευνας που εξέτασαν τις συνθήκες συντριβής των διαστημικών λεωφορείων «Τσάλεντζερ» (18 Ιανουαρίου 1986) και «Κολούμπια» (1 Φεβρουαρίου 2003).Η Sally Ride πέθανε στις 23 Ιουλίου 2012 στην πόλη Λα Χόγια της Καλιφόρνιας,σε ηλικία 61 ετών, μετά από 17μηνη μάχη με τον καρκίνο του παγκρέατος. H Sally Ride εργάστηκε για να εμπνεύσει τους νέους, ιδίως τα κορίτσια και τους μαθητές μειονοτήτων για να διατηρήσουν το ενδιαφέρον τους στην επιστήμη, στην τεχνολογία, στη μηχανική και στα μαθηματικά.
Τα τελευταία χρόνια της ζωής της ασχολήθηκε με την εταιρεία που είχε ιδρύσει η ίδια και ενθάρρυνε και στήριζε κοπέλες και νεαρές γυναίκες που αποφάσιζαν να ακολουθήσουν καριέρα στους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας.
