Bhí Mukai ar cheann de thrí iarrthóirí Speisialtóir Íocaíochta na Seapáine don Chéad Tástáil Próiseála Ábhair (Spacelab-J) a d'eitil ar bord STS-47. D'fhóin sí freisin mar speisialtóir íocaíochta cúltaca don mhisean Neurolab (STS-90). Tá Mukai tar éis níos mó ná 566 uair an chloig a chlóscríobh sa spás. Theith sí ar bord STS-65 i 1994 agus STS-95 i 1998. Is í an chéad mhná Seapánach a d'eitil sa spás, agus an chéad shaoránach Seapánach a d'eitil dhá uair. Mar spásaire NASDA, bhí sí ina eolaí cuairte ag Rannóg Fhisiceolaíochta Cardiovascular, Institiúid Taighde Bitheolaíochta Spáis NASA, Ionad Spáis Johnson, ó 1987 go 1988.
Seapáinis