8 сентября 2015 года Президент России Владимир Путин подписал указ о присвоении космонавту-испытателю Сергею Николаевичу Рязанскому звания Героя Российской Федерации, соответствующий документ опубликован на официальном интернет-портале правовой информации. В тексте указа отмечается, что звание присвоено "за мужество и героизм, проявленные при осуществлении длительного космического полета на Международной космической станции". Этим же указом Рязанскому присвоено почетное звание "Летчик-космонавт Российской Федерации".

Рязанский Сергей Николаевич с 1996 года работал в Государственном научном центре Российской Федерации Институте медико-биологических проблем Российской академии наук в должности младшего научного сотрудника, с 1997 года — аспирант, с 2001 года — научный сотрудник, с 2003 года — старший научный сотрудник отдела сенсомоторной физиологии и профилактики ИМБП РАН.

С 17 марта по 14 апреля 2000 года в ИМБП участвовал в эксперименте SFINCSS в составе седьмого экипажа посещения, проведя в «наземном космосе» 28 суток. В 2001 году участвовал в экспериментах по длительной гипокинезии (3 по 7 суток). В 2002 году участвовал в эксперименте с 7-дневной «сухой» иммерсией.

С января 2003 года проходил углубленное медицинское обследование в ИМБП в рамках отбора кандидатов на включение в отряд космонавтов ИМБП. 29 мая 2003 года решением ГМВК был зачислен в отряд космонавтов ИМБП. 5 июля 2005 года Рязанскому Сергею Николаевичу присвоена квалификация «космонавт-исследователь».

С 15 по 29 ноября 2007 года принимал участие в качестве командира экипажа в 14-суточном технологическом эксперименте в рамках проекта МАРС-500, который проводился ГНЦ РФ – Институтом медико-биологических проблем РАН под эгидой Роскосмоса и Российской академии наук. С 31 марта по 14 июля 2009 года в качестве командира экипажа принимал участие в 105-и суточном изоляционном эксперименте по программе проекта МАРС-500, имитирующем полёт на Марс.

12 ноября 2010 года Рязанскому Сергею Николаевичу была присвоена квалификация «космонавт-испытатель». Во исполнение Приказ Роскосмоса от 7 декабря 2010 года «О создании единого отряда космонавтов Федерального космического агентства» Сергей Николаевич уволился из ИМБП РАН и с 1 января 2011 года зачислен в отряд космонавтов ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина» на должность космонавта-испытателя.

С сентября 2011 года проходил подготовку в составе дублирующего экипажа МКС-35/36 в качестве бортинженера корабля и МКС. Получил классность — заслуженный испытатель космической техники.

Рязанский Сергей Николаевич находился в космосе с 26 сентября 2013 года по 11 марта 2014 года в качестве бортинженера ТК "Союз ТМА-10М" и МКС-38/37 на международной космической станции вместе с космонавтом Олегом Котовым и астронавтом НАСА Майклом Хопкинсом. Во время полета выполнил три выхода в открытый космос общей продолжительностью 19 часов 48 минут.