Expedition 5Edit
Expedition 5 miehistö laukesi 5. kesäkuuta 2002 STS-111:llä ja telakoitui kansainväliselle avaruusasemalle 7. kesäkuuta 2002. Kuusi kuukautta kestäneen oleskelunsa aikana avaruusasemalla Whitson asensi Mobile Base System -järjestelmän, S1-ristikkosegmentin ja P1-ristikkosegmentin käyttäen avaruusaseman etämanipulaattorijärjestelmää, suoritti 4 tunnin ja 25 minuutin avaruuskävelyn venäläisessä Orlan-avaruuspuvussa asentaakseen mikrometeoroidisuojauksen Zvezda-palvelumoduuliin sekä aktivoi ja tarkisti Microgravity Sciences Gloveboxin, joka on laitosluokan hyötykuormateline.
Whitson nimitettiin oleskelunsa aikana ensimmäiseksi NASA:n tiedeupseeriksi, ja hän suoritti 21 tutkimusta ihmisen biotieteiden ja mikrogravitaatiotieteiden sekä kaupallisten hyötykuormien parissa. Expedition 5:n miehistö palasi Maahan lennolla STS-113 7. joulukuuta 2002. Ensimmäisen lentonsa suoritettuaan Whitson vietti avaruudessa 184 päivää, 22 tuntia ja 14 minuuttia.
Retkikunta 16Edit
Hänen toinen avaruuslentonsa, Expedition 16, laukaistiin 10. lokakuuta 2007 Sojuz TMA-11:llä. Yhdessä Expedition 16:n miehistön jäsenen Juri Malentshenkon ja avaruuslentoon osallistuneen Yi So-yeonin kanssa hän palasi Maahan Sojuz TMA-11:llä 19. huhtikuuta 2008. Paluu oli merkittävä siksi, että Sojuzin työntövoimamoduuli ei irronnut kunnolla ja että sitä seurannut ”ballistinen paluu” aiheutti miehistölle noin kahdeksankertaiset voimat maanpinnan painovoimaan verrattuna. Hän vietti avaruudessa 191 päivää, 19 tuntia ja 8 minuuttia tällä tehtävällä.
18. joulukuuta 2007 Expedition 16:n neljännen avaruuskävelyn aikana, jonka tarkoituksena oli tarkastaa S4:n tyyrpuurin puoleinen Solar Alpha Rotary Joint (SARJ), lennonjohdon maaryhmä ilmoitti Whitsonille, että hänestä oli tullut naisastronautti, jolla oli NASA:n historian eniten kumulatiivista EVA-aikaa sekä eniten EVA:ita viidennellä EVA:lla. Kolme tuntia ja 37 minuuttia avaruuskävelyn jälkeen Whitson ohitti NASA:n astronautti Sunita Williamsin, jonka kokonaisaika oli tuolloin 29 tuntia ja 18 minuuttia. Whitsonin viidennen EVA:n päättyessä, joka oli sadas ISS:n kokoonpanon ja huollon tukemiseksi suoritettu EVA, Whitsonin yhteenlaskettu EVA-aika oli 32 tuntia ja 36 minuuttia, mikä merkitsi hänen sijoittumistaan 20. sijalle EVA:n kokonaisajassa. Hänen kuudes avaruuskävelynsä, myös Expedition 16:n aikana, nosti hänen kumulatiivisen EVA-aikansa 39 tuntiin ja 46 minuuttiin, jolla hän oli marraskuussa 2009 EVA-kokonaisajan 23. sijalla.
Expedition 50/51/52Edit
Peggy Whitson saapui kansainväliselle avaruusasemalle 19. marraskuuta 2016 Expedition 50/51:llä, joka laukaistiin 17. marraskuuta 2016 Kazakstanissa sijaitsevalta Baikonurin avaruuskeskuksesta. Hänestä tuli Expedition 51:n komentaja. Kun Expedition 50/51, jossa hän oli mukana, laukaistiin, Whitsonista tuli 56-vuotiaana vanhin avaruuteen lentänyt nainen. Tehtävän aikana hän rikkoi yhdysvaltalaisen astronautin avaruudessa viettämän kumulatiivisen ajan ennätyksen, joka oli 534 päivää, ja ylitti Jeff Williamsin aikaisemman ennätyksen, joka oli 534 päivää. Huhtikuun 2017 alussa hänen tehtäväänsä jatkettiin kolmella kuukaudella kansainvälisellä avaruusasemalla. Syyskuun 3. päivänä hän palasi aiemmin vapaana olleella paikalla Sojuz-kapselissa NASA:n Jack Fischerin ja Roscosmosin Fjodor Jurtshikinin seurassa.
Tammikuussa 2017 Whitson suoritti seitsemännen EVA:nsa. yhdessä Retkikunta 50:n päällikön Shane Kimbrough’n kanssa. EVA:n aikana he asensivat kolme uutta adapterilevyä ja kytkivät sähköliittimiä valmistellen ISS:n akkujen vaihtoa. EVA kesti 6 tuntia ja 32 minuuttia. Whitson pitää nyt hallussaan vanhimman naispuolisen avaruuskävijän ennätystä, ja hän on nyt yhdessä Sunita Williamsin kanssa tasoissa naisen tekemien avaruuskävelyjen kokonaismäärän ennätyksessä (seitsemän). Seitsemännen EVA:n päätyttyä Whitsonin yhteenlaskettu EVA-aika oli 46 tuntia ja 18 minuuttia, millä hän sijoittui 13. sijalle EVA-kokonaisajassa.
Huhtikuun 24. päivänä 2017 Whitson rikkoi virallisesti NASA:n astronautin pisimmän avaruudessa vietetyn ajan ennätyksen. Tämän seurauksena hän sai televisioidun puhelun Yhdysvaltain presidentiltä Donald Trumpilta, presidentin tyttäreltä Ivankalta ja astronauttikollegaltaan Kathleen Rubinsilta Oval Officeista. Kun häntä haastateltiin tuona päivänä, hän julisti: ”On itse asiassa valtava kunnia rikkoa tällainen ennätys, mutta minulle on taas kunnia edustaa kaikkia NASA:n väkeä.”
12. toukokuuta 2017 Whitson suoritti uransa yhdeksännen EVA:n Jack Fischerin kanssa. Lyhyen viivästyksen jälkeen, joka johtui vuotavista laitteista, he vaihtoivat styyrpuurin puolen rungon avioniikan laatikon, jota kutsutaan ExPRESS Logistics Carrier (ELC) -varastointialustaksi. EVA:n kesto oli 4 tuntia ja 13 minuuttia, ja se oli 200. ISS:llä suoritettu EVA.
23. toukokuuta 2017 Whitson suoritti uransa kymmenennen EVA:n Fischerin kanssa. He vaihtoivat varamultiplekseri-demultiplekseri (MDM) -yksikön, joka oli vikaantunut 20. toukokuuta 2017. EVA:n kesto oli 2 tuntia ja 46 minuuttia, joten Whitsonin yhteenlaskettu EVA-aika oli yli 60 tuntia, mikä nostaa hänet kolmanneksi eniten EVA-aikaa tehneiden listalla.
Kesäkuun 1. päivänä 2017 Whitson luovutti Kansainvälisen avaruusaseman komennon Fjodor Jurtshikhinille, joka nimitettiin Expedition 52:n komentajaksi siihen asti, kunnes hän, Whitson ja Jack Fischer palasivat Maahan Sojuz MS-04:n kyydissä syyskuussa 2017.
Whitson palasi Maahan syyskuun 3. päivänä 2017 sen jälkeen, kun hän oli uransa aikana ehtinyt kerryttää avaruudessa kaikkiaan 665 päivää. Tämä kokonaismäärä oli enemmän aikaa avaruudessa kuin kenelläkään muulla naisella maailmassa ja kenelläkään muulla amerikkalaisella. Hän on avaruudessa vietetyn kokonaisajan listalla kahdeksannella sijalla. Hänen avaruudessa olonsa retkikuntien 50/51/52 aikana oli 289 päivää, 5 tuntia ja 1 minuutti. Kesäkuussa 2020 Whitson oli vieraana (kahden huijarin ohella) ABC-TV:n To Tell the Truth -jaksossa, jossa Patti LaBelle valitsi hänet oikein ennätysajan avaruudessa viettäneeksi astronautiksi.