St. Louis/Phoenix CardinalsRediger

Novacek blev valgt i sjette runde (158. samlet) i NFL-draftet i 1985 af St. Louis Cardinals. Han blev også valgt af Houston Gamblers i femte runde (69. samlede) i USFL-draften i 1985. Som rookie var han wide receiver og spillede primært på special teams.

I 1986 blev han flyttet til tight end, men blev sat på den skadede reserveliste den 19. august. Han blev aktiveret den 17. oktober, men blev igen sat på den skadede reserveliste den 10. december.

I 1987 begyndte han sæsonen som starter på tight end, indtil han pådrog sig en brækket albue mod New York Giants den 25. oktober. Efter at rookie Rob Awalt havde haft en fremragende kamp mod Philadelphia Eagles, blev Novacek sat på den skadede reserveliste den 2. november. Han sluttede sæsonen med 20 modtagelser for 254 yards og 3 touchdowns, og producerede kun 2 modtagelser i sine to første sæsoner og kun 22 efter tre år.

I 1988 flyttede Cardinals’ franchise til Phoenix, og selv om Awalt fortsat var starter på tight end, lå Novacek stadig på tredjepladsen på holdet med 569 modtagne yards og 4 modtagne touchdowns. Det næste år med Gary Hogeboom i stedet for Neil Lomax som holdets startende quarterback faldt hans produktion til 23 modtagelser for 225 yards og et touchdown.

I 1990 blev Joe Bugel ansat som ny head coach, der søgte efter tight end-positionen til enten at være en blocker eller udføre H-back-agtige funktioner. Novacek blev ikke set som et godt match til det nye system og blev efterladt ubeskyttet – berettiget til at skrive under med et hvilket som helst hold under Plan B free agency.

Dallas CowboysRediger

I 1990 skrev Dallas Cowboys under med Novacek som en Plan B free agent, hvilket nok var den bedste underskrift i dette programs historie. Han blev udnævnt til starter på tight end, selv om Cowboys også erhvervede Awalt til at konkurrere om positionen. Han skulle få en gennembrudssæson, hvor han blev en af ligaens bedste modtagende tight ends, mens han registrerede 59 modtagelser for 657 yards og 4 touchdowns.

Han var en vigtig bidragsyder for offensiven i begyndelsen af halvfemserne, især på tredje downs, hvor han kunne finde det bløde punkt i forsvaret. Fra 1991 spillede han i fem Pro Bowls i træk, mens han hjalp Cowboys med at komme i slutspillet hvert år og vandt Super Bowl tre gange på fire sæsoner. Selv om blokering ikke var hans styrke, gjorde han et solidt stykke arbejde med at lukke modstanderne inde.

I 1992 blev han udnævnt til All-Pro efter at have ført alle tight ends med 68 modtagelser for 630 modtagne yards og 6 touchdowns.

I 1995 havde han sit næsthøjeste samlede antal modtagelser (62) og touchdowns (5) i en enkelt sæson, sammen med et karrieremæssigt højdepunkt i modtagne yards (705). Han gennemgik en artroskopisk operation i sit højre knæ for at reparere en delvis revne af sin mediale menisk før sæsonens sidste kamp, men var alligevel med til at slå Pittsburgh Steelers i Super Bowl XXX.

I 1996 besluttede Cowboys, selv om han gik glip af den regulære sæson på grund af en degenerativ diskus i ryggen, at lade være med at sætte ham på skadestuen i håb om, at han kunne være klar til slutspillet. Den 3. januar 1997 blev han sat på den skadede reserveliste. Den 15. juli trak han sig officielt tilbage fra NFL, efter at hans kroniske lænderygproblemer afbrød hans karriere.

I sine 11 sæsoner noterede Novacek 422 modtagelser for 4.630 yards (niendepladsen i holdets historie) og 30 touchdowns, med størstedelen af sin produktion fra 1990 til 1995. Han var også en stor spiller i eftersæsonen, hvor han indtog en tredjeplads i franchisens playoff-historie for modtagelser (62), modtagne yards (645) og touchdown-modtagelser (6).