兩年後的1997年5月15日，科林斯再次擔任駕駛員，駕駛“亞特蘭蒂斯”號航天飛機上天，5月24日返回地麵，完成了與“和平”號空間站的第6次對接飛行。在這次9天的飛行中，有5天是與“和平”號空間站對接，把美國航天員福勒送上空間站，然後把在空間站上居留了4個月的美國航天員利嫩傑接回，同時還給空間站運去了2噸急需的補給品和設備，其中包括一台氧氣發生器和修複製冷係統泄漏的用具。科林斯又一次出色地完成了航天飛機的駕駛任務。
1999年7月23日，科林斯率領4名航天員乘坐“哥倫比亞”號航天飛機上天遨遊，實現了她成為航天飛機第一位女機長的願望。盡管這次飛行因為燃料積聚超標和天空暴雨而兩度推遲發射，但科林斯具有很好的心理素質，不急不躁，沉著等待，終於成行。美國航空航天局的女航天員梅爾羅評價科林斯說：“她的技術真的很出色，更重要的是，她的性格很好，與人為善，容易相處。”這次航天飛機起飛5秒鍾後，科林斯發現電源短路，立即向地麵控製中心報告電池箱發生故障，結果查明是電力係統出現暫時短路，對飛行沒有影響。科林斯處變不驚，果斷地處理了飛行中遇到的問題。她指揮成功釋放一座質量為20噸的“錢德拉”天文望遠鏡。這是此次飛行的主要任務。7月25日，科林斯收到“和平”號空間站指令長阿法納西耶夫通過無線電聯絡線路傳來的祝賀，他說：“我從心底裏向你表示祝賀，你是個勇敢的女人。”科林斯也向“和平”號空間站上的航天員表示誠摯的問候。7月28日，“哥倫比亞”號航天飛機返航，由科林斯指揮在少有的夜間著陸，平穩地在肯尼迪航天中心的跑道上停下來，結束了這次行程250萬千米的太空飛行。地麵控製中心對這次著陸的評價是“非常漂亮”。任務完成後，這位人類有史以來的第一位航天飛機女機長發自內心地說：“我現在最想做的事是趕快回家，過正常的生活。”