W czerwcu 2013 r. została wybrana przez NASA do 21. Grupy Astronautów. W lipcu 2015 r. ukończyła szkolenie, które umożliwiło jej udział w misjach. Szkolenie dla astronautów, w którym brała udział, obejmowało naukowe i techniczne odprawy, intensywne szkolenie z systemów Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, spacery kosmiczne, robotykę, trening fizjologiczny, lot szkoleniowy w T-38 oraz szkolenie w zakresie przetrwania w wodzie i dziczy. Latem 2016 roku wzięła udział w treningu speleologicznym na Sardynii Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA-CAVES), w międzynarodowym zespole m.in. wraz z kosmonautą japońskim Akim Hoshide i Hiszpanem Pedro Duque.
Misja Sojuza MS-15 alt=Cała zgromadzona załoga przed pierwszym spacerem kobiecego zespołu. Po bokach kosmonautki w skafandrach kosmicznych, między nimi Luca Parmitano, za nim Morgan, Skripoczka i Skworcow.|mały|240x240px|Cała załoga MSK przed pierwszym spacerem kobiecego zespołu W kwietniu 2019 r. ogłoszono jej pierwszy lot na Międzynarodową Stację Kosmiczną na pokładzie statku Sojuz MS-15, w towarzystwie Rosjanina Olega Skripoczki i pierwszego kosmonauty ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich, Hazzy al-Mansouriego. Rakieta Sojuz-FG wystartowała z kazachskiego Bajkonuru 25 września 2019 r. o 13:57 UTC (16:57 czasu moskiewskiego).