Start von Cape Canaveral (KSC). Der Start musste wegen schlechten Wetters erstmalig in der Apollo-Geschichte um etwa 40 Minuten verschoben werden. Landung in der Nähe der Samoa-Inseln im Pazifik.

Drittes Mondlandeunternehmen; Landegebiet: Fra-Mauro-Gebirge.

Zwei Mondspaziergänge von Shepard und Mitchell. Der erste dauerte 4h 48m. Bei diesem Einsatz wurden die TV- und S-Band-Antennen ebenso wie die amerikanische Flagge aufgestellt. Auch das Sonnenwindmessgerät kam wieder zum Einsatz. Zu den weiteren Aufgaben gehörten das Aufstellen von ALSEP, fotografische Arbeiten (Mondoberfläche, LM (mit dem Namen Antares)) und die verschiedenen Experimente, zu denen auch noch ein seismisches Experiment gehörte). Der zweite Ausstieg dauerte 4h 35m. Dabei wurde eine geologische Exkursion zum Rand des Cone Kraters unternommen. Sie nutzten dazu den erstmals mitgeführten Modular Equipment Transporter (MET), einen Handkarren zum Transport von Mondgestein und sonstigem Material. Er beinhaltete aber auch Werkzeuge, fotografisches Equipment und einen transportablen Magnometer. 43 kg Mondgestein- und materialien wurden mit zur Erde zurückgebracht. Zum Abschluss der Mission zauberte Kommandant Shepard noch einen Golfball aus dem Anzug und spielte Golf auf dem Mond. Als Schläger benutzte er dabei eine Schaufel. Sein Abschlag soll über 366 m gegangen sein.

Während des Mondaufenthaltes seiner Kollegen umkreiste Roosa den Mond im Raumschiff, das man Kitty Hawk genannt hatte. Er machte während dieser Zeit astronomische Aufnahmen und fotografische Aufnahmen vom Mond einschließlich Fotos vom vorgesehen Landegebiet von Apollo 16.

Die Rückkehr verlief ohne Probleme und sie wasserten etwa 7 km vom Bergungsschiff "USS New Orleans" entfernt.