毛利卫在日本可谓是家喻户晓的人物，虽然他不是第一个进入太空的日本人，却和中国的杨利伟一样，头顶着本国第一位航天员的光环。他不仅在日本航天界的地位举足轻重，在日本国内的航天知识科普和航天文化推广方面也发挥着重要作用。
　　1948年，毛利卫出生在日本北海道，父亲是一名兽医，母亲则在当地经营一家小浴池。6岁那年，台风摧毁了毛利卫父亲的兽医站和他们家的住房，全家人只能迁居到母亲的浴池居住。狭小的空间，有限的食物和水，每当回忆起自己的经历，毛利卫总能把那些记忆与自己的童年联系起来，“食物、空气和水都是有限的，人们必须相互配合、相互支援，从天上的航天员到全地球的人类，都应该像一个互相依存、互相帮助的大家庭。”
　　和同齡的孩子们一样，少年时的毛利卫也有各种新奇的想法，他最喜欢看的漫画书是手冢治虫的《铁臂阿童木》和《火鸟》。

　　13岁那年，电视上播放了苏联航天员加加林成功进入太空的消息，这仿佛为毛利卫打开了一扇通往新世界的大门，满脸兴奋的他央求哥哥给自己和电视机画面拍了一张合影留作纪念。
　　1982年，博士毕业的毛利卫进入北海道大学工学部从事原子能方面的研究，但并未因此搁置自己的航天梦想。1985年8月，毛利卫与向井千秋和土井隆雄一起入选了日本宇宙开发事业团（JA X A前身）的航天员培养计划，开始在日本和美国接受航天员训练。
　　当时，正值日本泡沫经济蓬勃涨大之时，日本全民信心爆棚，购买力暴涨，东京广播公司（TBS）甚至给自己的记者秋山丰宽买了一张“联盟号”载人飞船的往返船票，飞去太空报道了一番国外航天员的太空生活和实验情况，这也让秋山丰宽抢在毛利卫们这些正牌航天员前成为了“第一个进入太空的日本人”。

　　不过，秋山丰宽的实景体验式报道确实在日本国内掀起了载人航天热，日本民众迫切盼望着自己国家的航天员可以早日飞向太空，这也为毛利卫的首次太空之旅吸引了更多的关注。
　　1992年9月12日，毛利卫作为载荷专家乘坐“奋进号”航天飞机顺利进入太空。在为期8天的时间里，毛利卫与另外两名航天员共同完成了美日联合实验项目“漂浮92”中的40多个实验。

　　忙碌的实验间隙，毛利卫用日本的国花——樱花，在失重状下制作了“水中花”，还给地面上的孩子们上了一堂太空直播课。
　　在太空中最让毛利卫感到快乐的事情是航天员们在一起吃饭，“各式各样的太空餐，有鲔鱼沙拉、烤马铃薯、肉丸和布丁，还有新鲜的水果。”毛利卫最喜欢吃的还是自己带来的咖喱饭。
　　回到地面后的毛利卫成为日本家喻户晓的人物，很多日本青少年都将他视为偶像，毛利卫也义不容辞地成为了宣传推广航天文化的大使。

　　2000年2月，毛利卫再次乘坐“奋进号”航天飞机进入太空，他这次的任务是作为任务专家来给地球“拍照”，所以有更多的时间来欣赏地球，“在黑暗的宇宙中，地球看上去宛如一个散发着蓝色光芒的细胞。世界没有中心，是一个相互连接而成的整体。人类要找到自身的位置，将现在丰富的地球环境传给下一代。”
　　毛利卫结束11天的第二次太空之旅后，回到了北海道，将自己带上太空的150颗北海道红山樱种子连同“飞行证书”一起交还给了家乡。如今这些种子已经在日本各地成长为“太空樱花”树，向更多的孩子传递来自太空的信息。

　　2001年7月，毛利卫被任命为东京“日本科学未来馆”馆长，用自己丰富的经验开展航天科普教育工作。他不仅写了很多科普读物，还创作了儿童文学《小毛麻火星历险记》，在国内大受欢迎。
　　毛利卫还多次造访中国，参加各种科技论坛和科普活动。2019年，毛利卫作为东道主，在科学未来馆与中国航天员杨利伟进行了一场别开生面的对话，两位中日“第一航天员”首次聚首，畅谈自己的航天冒险经历。