На НАСА была возложена ответственность за развитие научно-технической базы космонавтики, за разработку и использование космических средств для исследования и освоения космического пространства, за разработку космических средств прикладного значения, а также за создание научно-технического задела для космических систем военного назначения.
Организационная структура НАСА: штаб-квартира, три научно-исследовательских центра, два центра космических полетов, два космических центра, национальная лаборатория космической техники и полигон на острове Уоллонс. Каждый из этих центров имеет собственную специализацию. Кроме того, по контрактам НАСА на основе правительственного решения работает лаборатория реактивного движения, которая является подразделением Массачусетского технологического института и расположена в городе Пасадена, штат Калифорния. Штат сотрудников управления НАСА в 1991 г. составлял около 24 тысяч человек. В привлекаемых к контрактным работам фирмах-подрядчиках, в университетах и других организациях по программам НАСА работает от 100 до 150 тысяч человек.
Штаб-квартира НАСА в Вашингтоне осуществляет планирование и организует выполнение космических программ, взаимодействие с правительственными органами при составлении и утверждении проекта бюджета.
Научно-исследовательские центры. Центр имени Эймса, штат Калифорния, осуществляет исследования и эксперименты в области динамики жидкости и газов, термодинамики, полета высокоскоростных летательных аппаратов; биомедицинские исследования, применение вычислительной техники в этих областях для расчетов и моделирования. Центр имени Лэнгли, штат Виржиния, осуществляет исследования аэродинамики и конструкции перспективных воздушно-космических и авиационных летательных аппаратов и их систем управления, влияние воздействия космических условий на космические аппараты; руководит работами по дистанционному зондированию Земли и ее атмосферы из космоса, по созданию бортовых датчиков и аппаратуры получения и передачи данных космических аппаратов. Центр имени Льюиса, штат Огайо, возглавляет работы по двигательным установкам космических, воздушно-космических и авиационных летательных аппаратов, бортовым источникам энергопитания, перспективным космическим системам радиосвязи и исследованием в области микронавигации.
Центры космических полетов. Центр имени Маршалла, штат Алабама, осуществляет работы по двигателям и другим компонентам ракет-носителей и космических аппаратов, по оборудованию и средствам управления полетом космических аппаратов. Центр имени Годдарда, штат Мериленд, осуществляет разработку и эксплуатацию космических аппаратов и их аппаратуры, эксплуатацию сети станций слежения НАСА.
Космические центры. Центр имени Кеннеди, штат Флорида, осуществляет разработку и эксплуатацию оборудования стартовых комплексов, подготовку и проведение пусков транспортных космических средств. Персонал Центра насчитывает около 2,5 тысяч сотрудников НАСА, по контрактам с НАСА к работам в Центре привлекается до 15 тысяч специалистов частных фирм. Центр имени Джонсона, штат Техас, осуществляет разработку и эксплуатацию пилотируемых космических аппаратов, а также полезных нагрузок.
Испытательные полигоны и лаборатории. Национальная лаборатория космической техники имени Стенниса, штат Миссисипи, занимается в основном испытаниями ракетных двигателей и ступеней. Тесно связана с Центром имени Маршалла. Лаборатория реактивного движения, штат Калифорния, работает по контрактам с НАСА в области создания и эксплуатации автоматических межпланетных станций для исследования Солнечной системы. Испытательный полигон на острове Уоллонс осуществляет запуски зондирующих ракет для исследования атмосферы.
Национальная космическая политика США. Работы по исследованию, освоению и использованию космического пространства в военных и гражданских целях в США введены в ранг национальной политики. Формирование политики в области космоса осуществляется в рамках Совета национальной безопасности, одним из рабочих органов которого является так называемая группа по космосу, в функции которой входит подготовка проектов директив и меморандумов Президента США по космической тематике.
Руководство планированием работ США по реализации Основных положений национальной политики в области космоса было возложено на Национальный совет по космосу, созданный по постановлению Президента США в апреле 1989 г. вместо высшей межведомственной группы по космосу, функционировавшей в составе правительственных органов с 1982 г.