Był lekarzem, specjalistą z zakresu medycyny kosmicznej i autorem ponad stu publikacji naukowych.
Lot STS-106 w sierpniu 2000 roku dostarczył ładunek dla pierwszej załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) i przygotował stację do stałego zamieszkania. Morukow nadzorował wtedy rozpakowywanie statku kosmicznego Progres M1-3.
W 2007 roku opuścił korpus kosmonautów i pracował w moskiewskim Instytucie Problemów Biomedycznych Rosyjskiej Akademii Nauk (IMBP), której był wicedyrektorem.
Był dyrektorem projektu "Mars-500". 3 czerwca 2010 roku rozpoczął się 520-dniowy eksperyment pozorowanego lotu na Marsa i pracy na powierzchni Czerwonej Planety. W eksperymencie, który zakończył się 5 listopada 2011 roku, wzięło udział trzech naukowców rosyjskich, a także Francuz, Włoch pochodzenia kolumbijskiego i Chińczyk.
