La sua carriera alla NASA iniziò come pilota di "Ricerca Aeronautica" al Lewis Research Center nel 1959. Altri ruoli li ebbe al Dryden Flight Research Center (ancora alla NASA) nel 1963 come pilota, e al Johnson Space Center nel 1966 come astronauta. Fu membro dell'equipaggio di riserva delle missioni lunariApollo 8, Apollo 11, e Apollo 16. Fece parte, come pilota del Modulo Lunare, della missione Apollo 13 nel 1970, che avrebbe dovuto portarlo sulla Luna, ma che fallì per un problema al serbatoio dell'ossigeno. Fu anche selezionato come membro dell'equipaggio nella missione, poi cancellata, dell'Apollo 18. Successivamente prese parte, come Comandante, a cinque voli dello Space ShuttleEnterprise nel 1977 nell'ambito del Approach and Landing Test Program.