Земля в иллюминаторе. Прямой эфир на Fishki.net

Принимал участие в проекте «Марс-500» в качестве командира экипажа Марс105.
В 2003 году был зачислен в отряд космонавтов. В 2005 году получил квалификацию космонавт-исследователь, а в 2010 – космонавт-испытатель. Сергей Николаевич совершил два космических полета суммарной продолжительностью 306 суток. Стал первым в мире ученым – командиром космического корабля («Союз-МС05», 2017 г.).

В ходе космических полетов совершил 4 выхода в открытый космос общей продолжительностью 27 часов 35 минут. Вместе с Олегом Котовым вынес олимпийский факел Сочинской зимней олимпиады в открытый космос, а второй их выход стал одним из самых продолжительных за всю историю советской и российской космонавтики – 8 часов 7 минут.

28 октября 2016 года Межведомственная комиссия Госкорпорации «Роскосмос» утвердила составы основных и дублирующих экипажей длительных экспедиций (МКС-51/52, 52/53, 53/54, 54/55) к Международной космической станции в 2017 году. Рязанский Сергей Николаевич был назначен бортинженером экспедиции МКС-52, командиром экспедиции МКС-53 и командиром основного экипажа ТПК «Союз МС-05».

28 июля 2017 года в 18:41 мск с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Союз-ФГ» с транспортным пилотируемым кораблём (ТПК) «Союз МС-05». Командир корабля — Сергей Рязанский, бортинженеры — астронавты Рэндольф Брезник (НАСА) и Паоло Несполи (ЕКА). 29 июля 2017 года в 1:01 мск, после короткой четырёхвитковой схемы сближения, ТПК пристыковался к МКС. В 2:58 мск экипаж перешёл на борт МКС. 14 декабря 2017 года в 8:14 мск корабль «Союз МС-05» отстыковался от МКС и в 11:38 мск совершил посадку в казахской степи.