Dina 1985, Mukai dipilih minangka salah sahiji ti tilu calon Spesialis Payload Jepang pikeun Tes Pangolahan Bahan Kahiji (Spacelab-J) anu ngalayang dina STS-47. Mukai ogé ngajabat salaku spesialis payload cadangan pikeun misi Neurolab (STS-90). Mukai geus ngalayang leuwih ti 566 jam di luar angkasa. Mukai ngalayang dina STS-65 dina 1994 jeung STS-95 dina 1998. Mukai nyaéta awéwé Jepang munggaran anu ngapung di luar angkasa, sarta warga Jepang munggaran anu ngapung dua kali. Salaku astronot NASDA, anjeunna mangrupikeun élmuwan tamu di Divisi Fisiologi Kardiovaskular, Space Biomedical Research Institute, NASA Johnson Space Center, ti 1987 nepi ka 1988. Mukai tetep janten Instruktur Panalungtikan di Departemen Bedah, Bay College of Medicine, Houston, saprak 1992.
Basa Jepang