Dopo essere stato selezionato come Payload Specialist dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dalla NASA nel 1989 per la missione TSS-1, diviene un membro dello staff ASI e viene assegnato al Johnson Space Center della NASA ad Houston per l'allenamento. Nel settembre 1991 viene designato Prime Payload Specialist per la missione TSS-1. Di lì a poco Franco Malerba diviene il primo cittadino italiano a volare nello spazio, a bordo della STS-46 (dal 31 luglio, 1992 al 7 agosto 1992, 32 anni fa), occupandosi tra le altre mansioni di testare il satellite italiano Tethered. Dopo la missione, Franco Malerba è stato uno dei membri fondatori della Società Spaziale Italiana (SSI).