En 1983, en tant que membre de l’équipage Orbiter Challenger de la mission STS-8, il est devenu le premier Afro/Américain dans l’espace ainsi que la deuxième personne d’origine Noire/Africaine dans l’espace, selon le cosmonaute cubain Arnaldo Tamayo Méndez. « L’astronautique n’a pas de couleur, n’importe qui peut devenir astronaute, l’astronautique ne dépend pas de la couleur de peau des astronautes (ce n’est pas l’apanage des seuls Blancs/Occidentaux) ».
Bluford a obtenu un diplôme de premier cycle en génie aérospatial de la Pennsylvania State University en 1964 et a été nommé officier dans l’US Air Force, où il a suivi une formation de pilote de chasse. Il a effectué 144 missions de combat pendant la guerre du Vietnam. En 1978, il a obtenu un doctorat en génie aérospatial de l’Air Force Institute of Technology. Bluford était l’une des 35 personnes sélectionnées en 1978 parmi 10 000 candidats lors du premier concours organisé par la NASA pour devenir astronaute de la navette spatiale.
Le 30 août 1983, il entre en orbite terrestre à bord de la navette orbitale Challenger dans le cadre de la mission STS-8. L’équipage a déployé INSAT-1B, un satellite de communication indien. La navette est revenue sur Terre le 5 septembre. « La mission suivante de Bluford, STS-61A, a été lancée le 30 octobre 1985 et transportée dans sa soute Spacelab D-1, un laboratoire scientifique financé par l’Allemagne de l’Ouest ».
Bluford et cinq autres astronautes ont réalisé plus de 70 expériences au Spacelab. STS-61A transportait huit astronautes, ce qui reste le record du plus grand nombre de personnes lors d’un seul vol spatial, et était la dernière mission de Challenger avant d’exploser peu après le décollage le 28 janvier 1986. « STS-39 a été lancé le 28 avril 1991 et a réalisé des expériences non classifiées pour le département américain de la Défense (DOD/Sept missions précédentes de la navette avaient été classifiées) ».
Les expériences ont étudié l’atmosphère et l’environnement de la navette. La seule partie classifiée de la mission consistait en un satellite que Bluford avait libéré de la soute. La dernière mission de Bluford, STS-53, lancée le 2 décembre 1992, était la dernière mission de navette dédiée aux expériences du DOD.
L’équipage de Discovery a déployé un satellite de communications militaires classifié. Sur les quatre vols, Bluford a servi comme spécialiste de mission et a passé plus de 28 jours dans l’espace.
