Jared Isaacman, VD för betalningsförmedlingsföretaget Shift4 Payments, har gjort banbrytande besök i rymden på två ambitiösa SpaceX-uppdrag, inklusive den första privatfinansierade rymdpromenaden någonsin i september.
När han accepterade Trumps beslut såg han framför sig en "blomstrande rymdekonomi" och lovade att "inleda en era där mänskligheten blir en verklig rymdfarande civilisation".
Men vägen till en snabbare, mer privatiserad agenda för bemannade rymdfärder förväntas innebära en känslig politisk tango där man trimmar kostsamma, förankrade program och uppvaktar lagstiftarna för att öka rymdstyrelsens budget på 25 miljarder dollar.
"Han kommer definitivt att pressa NASA, men han kommer att göra det på ett positivt sätt", säger Garrett Reisman, en pensionerad NASA-astronaut som har varit rådgivare till SpaceX.
Musk hade rekommenderat Trump att välja Isaacman och har sedan dess sagt till medarbetare att han ser teknikmiljardären som någon som kommer att få saker gjorda på NASA, enligt två personer som är bekanta med diskussionerna.
"Han är en man (med) hög förmåga och integritet", sa Musk på onsdagen om Isaacman på sin X-plattform.
Målen på NASA för Trump och Musks kostnadsbesparande agenda som Isaacman förväntas titta på inkluderar myndighetens överbudgeterade raket Space Launch System på 24 miljarder dollar och den under utveckling Gateway rymdstation som är redo att sitta i en månbana, enligt personer som är bekanta med övergångsteamets rymdplaner.
Andra projekt som förväntas bli granskade är myndighetens mål att återföra jordprover från Mars - en annan topprioritet för NASA vid sidan av dess Artemis-måneprogram.
Även om det sannolikt kommer att möta motstånd från lagstiftare kan nedskärningar i dyra NASA-program innebära ett lyft för företag som SpaceX som har anammat billigare och snabbare sätt att ta sig till rymden och erbjuda raketer till regeringen som en privatägd tjänst.
Det tillvägagångssättet har stått i kontrast till rymdstyrelsens traditionella metod för företagskontrakt där företag som Boeing och Lockheed Martin bygger rymdfarkoster som rymdstyrelsen själv äger, kontrollerar och helt finansierar.
Trumps första NASA-administratör, den tidigare kongressledamoten Jim Bridenstine från Oklahoma, visade sig vara skicklig på att navigera i dessa politiska utmaningar. Han bidrog till att få igenom budgetförstärkningar för NASA:s flaggskeppsprogram för rymdfärder med besättning och till att öka dess beroende av privata företag.
I ett uttalande på onsdagskvällen uppmanade Bridenstine till att Isaacman skulle godkännas av senaten och sa att hans "vision om att tänja på gränserna, i kombination med hans beprövade framgångar inom den privata industrin, gör honom till en idealisk kandidat för att leda NASA in i en ny djärv era av utforskning och upptäckter".
Sedan Trumps första mandatperiod har NASA fokuserat starkt på att få människor att återvända till månen. Men Artemis-programmet, som använder NASA:s kraftfulla SLS-raket (Space Launch System) för att skicka astronauter till rymden och Musks Starship-raket för att landa dem på månen, har drabbats av budgetöverskridanden och förseningar, vilket har skjutit upp den planerade landningen till 2027.
NASA:s beroende av SpaceX:s Crew Dragon-kapsel, som erbjuder astronauter resor till den internationella rymdstationen till ett billigare pris än tidigare alternativ, har förstärkt myndighetens kommersiella strategi för kostnadsbesparingar. Det har också galvaniserat en industrikultur som hotar framtiden för NASA:s äldre och mycket dyrare SLS-raket, som huvudsakligen byggs av Boeing och Northrop Grumman med 28.000 anställda över hela landet.
"Den nominerade administratören Isaacman kommer, om han godkänns, att ställas inför utmaningar när han leder NASA in i framtiden", säger Dan Stohr, VD för industrigruppen Coalition for Deep Space Exploration, som har Boeing och Lockheed Martin som medlemmar.
"Budgetbegränsningar, behov av arbetskraft och infrastruktur kommer alla att spela en roll i utformningen av NASA:s framtid", tillade Stohr.
NASA:s nuvarande administratör, Bill Nelson, sa att han talat med Isaacman för att gratulera till hans preliminära nominering och känner sig "i grunden optimistisk" om NASA:s framtid under Trump.
"Jag tror att relationen mellan Elon Musk och den tillträdande presidenten kommer att vara en fördel för att se till att finansieringen av NASA finns där, så jag ser det som något positivt", sa Nelson vid en presskonferens på torsdagen.