Od roku 1983 byli kosmonauti ESA účastníky mnoha misí na palubě amerického raketoplánu a ruské kosmické stanice MIR, při kterých získali bohaté zkušenosti v mnoha oborech.
V roce 1998 bylo v Německu založeno středisko EAC (European Astronaut Centre) za účelem připravit evropské kosmonauty pro mise na Mezinárodní kosmickou stanici ISS. Většina z nich již letěla při misi k ISS, kde měli důležitou úlohu při montáži a provozu klíčových částí kosmické stanice.
Kosmonauti také provádějí výzkum v oblasti přírodních věd, fyziologie člověka a materiálového výzkumu v podmínkách mikrogravitace, přičemž dosahují výsledků, kterých nelze docílit na Zemi. Tyto výzkumné aktivity nám pomáhají v mnoha oblastech i na Zemi - od pochopení příčin nemocí, přes vývoj léčebných postupů a preventivních opatření až po zavádění nových výrobních procesů.
V květnu 2009 bylo vybráno šest nových členů týmu evropských kosmonautů, aby se připravili na další generaci kosmických letů a výzkum sluneční soustavy. Tito kosmonauti nyní absolvují výcvik v Evropském tréninkovém středisku v Kolíně nad Rýnem, a připravují se na budoucí mise ke stanici ISS, na Měsíc a ještě dál.