Selezionata nel 2009 nel corpo astronauti dell'Agenzia Spaziale Europea (Esa) e pilota dell'Aeronautica Militare, la Cristoforetti è stata protagonista della missione Futura dell'Agenzia Spaziale Italiana (Asi) dal 23 novembre 2014 all'11 giugno 2015: la più lunga missione spaziale mai affrontata da una donna (200 giorni). Da gennaio ha cominciato a lavorare nel centro di addestramento degli astronauti dell'Esa in Germania, a Colonia.