وی طی ده سال فعالیت در این سمت در برنامه های پیشگامی نظیر تلسکوپ «کاوشگر زمینه کیهان» و تلسکوپ هابل مشارکت داشت.
نانسی گریس رومن به خاطر ایجاد و تقویت فرصت های شغلی برای زنان شناخته می شود که از طریق انجمن زنان دانشگاهی آمریکا صورت می گرفت. وی در دوران تحصیل و اشتغال به ویژه زمانی که مدیریت امور را در دست داشت، موانع مهمی را از سر راه اشتغال زنان برداشت.یکی دیگر از دستاوردهای او نقش مهم در برنامه هابل و به طور خاص ارائه طرح های پیشنهادی و تامین سرمایه برای توسعه آن بود. «رابرت زیمرمن» در کتاب «جهان در آینه» مدعی است که در دهه های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ هیج کس به اندازه مادر هابل در تکمیل طرح های اولیه و تامین بودجه آن نقش نداشته است.
این تلسکوپ بودجه ای بالغ بر یک میلیارد دلار را به خود اختصاص داد و ناسا نیز برای تامین آن مجبور شد دست به دامن رقبای اروپایی شود. هابل درک ما از چرخه عمر ستاره ها را متحول نمود و میزان ماده سیاه موجود در عالم را مشخص کرد.
رومن در طول فعالیتش به افتخارات بسیاری دست پیدا کرد که از این می توان به جوایز «یک عمر دستاورد هوا فضا»، «دستاورد علمی استثنایی» و «رهبری علمی ممتاز ناسا» اشاره کرد. لگوی وی نیز به مجموعه زنان پیشگام ناسا نظیر «کاترین جانسون»، «سال راید» و «می جمیسون» اضافه شده است.