Еще находясь на орбите ИСЛ во время анализа аварии, происшедшей на борту основного блока, Янг и Дьюк просили: разрешения у Центра управления полетом отдохнуть перед выходом на поверхность Луны.

Период отдыха астронавтов на Луне начался в 8 ч 50 мин.

После посадки Apollo-16 работа на Луне осуществлялась. по новой программе. Так как посадка была произведена почти на 6 ч позже ранее запланированного срока.

Из-за аварии в системе управления вектором тяги ЖРД служебного отсека лунный корабль и служебный отсек сделали 3 лишних витка по орбите ИСЛ, и расход бортовых ресурсов превысил норму.

Решено было сократить на одни сутки полет по орбите ИСЛ основного блока после стыковки со взлетной ступенью лунного корабля, чтобы не включать лишний раз ЖРД служебного отсека с неисправной системой управления вектором тяги.

21 апреля астронавты Янг и Дьюк проснулись в 17 ч. Дьюк перед сном принимал снотворное «секонол». После подготовки к выходу кабина была разгерметизирована в 19 ч 49 мин и в 20 ч Янг и Дьюк вышли на поверхность Луны. Осмотрев поверхность, они обнаружили, что им удалось посадить лунный корабль в самом центре кратера диаметром 50 м с высотой стенки 4…5 м. Только в центре кратера имелась ровная площадка, а склоны поднимались под углом 30°.

Астронавты установили на Луне ультрафиолетовый спектрограф в тени лунного корабля, направив его вначале на туманность в созвездии Лебедя, а, примерно, через час навели его на Землю для съемки водородной геокороны в ультрафиолетовых лучах. Затем они спустили с лунного корабля луноход и смонтировали его в рабочее положение. При проверке лунохода была обнаружена неисправность в одном из аккумуляторов и в системе рулевого управления задних колес.

Затем астронавты приступили к установке научных приборов на поверхности Луны на расстоянии 100 м от лунного корабля. Дьюк пробурил три скважины глубиной 3 м. В двух были установлены зонды для измерения теплового потока к поверхности Луны. Третья скважина бурилась для получения образцов грунта.

Закончив с установкой научных приборов, астронавты на луноходе направлись на Запад к кратеру Флаг, который был на расстоянии 1,6 км от места посадки. Там они произвели сбор образцов и отправились к кратеру Опук, произвели сбор образцов и сняли панораму кратера. Астронавты провели измерения портативным магнитометром. От кратера Спук они направились к кратеру Плам и Бастер, провели сбор образцов и вернулись в лунный корабль в 2 ч 57 мин 22 апреля.

Первый выход на поверхность Луны продолжался 7 ч 11 мин. Общая протяженность поездки на луноходе 4,2 км.

Астронавты обнаружили, что тончайший верхний слой грунта в несколько миллиметров имеет серый цвета грунт под ним белый. Считают,что серый цвет верхнего слоя объясняется воздействием космических лучей солнечного ветра и метеорной пыли. Ученые считают, что грунт в районе посадки Apollo-16 более древний, чем в местах посадки предыдущих кораблей.

Астронавты отмечали легкость управления луноходом, несмотря на то, что задние колеса буксовали как на снегу. При движении против Солнца или от Солнца трудно ориентироваться на местности. В некоторые моменты они теряли ориентировку. От кратера Спук они возвращались по колее и считают что иначе они могли заблудиться.

Расчеты показывают, что во время выхода астронавтов температура на освещенной Солнцем стороне была плюс 46°С, а в тени минус 65°C. Однако Янг жаловался, что он мерзнет даже находясь на Солнце и совершая активную работу.

В 6 ч. 54 мин 22 апреля начался период отдыха астронавтов. Спали они 7 ч без скафандров в гамаках, подвешенных в лунном корабле.

Второй выход на поверхность Луны начался в 19 ч 34 мин. Погрузив на луноход необходимые предметы в 20 ч 20 мин астронавты поехали поперек Плато Калей к горе Каменной. Они ехали со скоростью 12 км/час, но затем, камни, загромождавшие путь, заставили снизить скорость до 6 км/час.

Первая остановка была сделана у Каменной горы в 4,1 км от лунного корабля. Это расстояние они проехали за 30 мин. Остановка продолжалась 40 мин. За это время они собирали образцы лунного грунта и фотографировали местность.

Затем они начали подъем на луноходе на Каменную гору. Крутизна склона в среднем составляла 10°, а иногда достигала 20°. Подъем шел тяжело, так как грунт напоминал вспаханное поле. От тряски вышел из строя индикатор дифферента лунохода. В дальнейшем дифферент определяли на Земле и сообщали астронавтам. Один раз они сообщили, не знают что происходит в данный момент подъем или спуск. С Земли им сказали, что в этот момент они совершали сравнительно крутой подъем.

От тряски отломилось пылезащитное крыло от переднего колеса и астронавтов засыпало пылью. Позже почти полностью вышла из строя система навигации лунохода и они возвращались к лунному кораблю по колее. Были неполадки и в системе рулевого управления. Несмотря на эти неполадки при движении на гору они развивали скорость до 8 км/час, а с горы до 11 км/час. И только большое количество камней заставляло их снижать скорость до б км/час.

Вторую остановку, продолжительностью 48 мин, они сделали на склоне горы. Третья остановка еще выше у кратера Краун, четвертая в месте максимального подъема у группы из 5 кратеров, названной Чинко. С наивысшей точки подъема они видели лунный корабль, фотографировали местность, произвели сбор образцов, переворачивали большие камни в поисках кристаллических образцов вулканического происхождения. Астронавты возвратились в лунный корабль 23 апреля в 2 ч 57 мин. Выход продолжался 7 ч 23 мин. Астронавты проехали на луноходе 11,5 км и собрали 40,5 кг образцов лунных пород.

Третий выход на поверхность Луны начался в 18 ч 33 мин. Навигационную систему лунохода удалось исправить и астронавты поехали к краю Северного лучевого кратера.

Расстояние в 5 км они проехали за 35 мин. По пути исследовали и описывали местность, в частности отметили, что вокруг много недавно образовавшихся кратеров.

У края кратера, к которому они поднялись по склону, крутизной 15°, они обнаружили много камней. Некоторые были размером 10…15 м. Камни покрыты слоем пыли. По просьбе ученых они откололи образцы от белого и черного камней. Затем они подошли к самому краю кратера. Глубина кратера по измерениям с Земли составляет 400 м, диаметр 1200 м. Они не могли увидеть дна кратера и отметили, что внутренняя стенка очень крутая (60°).

Большое неудобство доставляли сумки для образцов, приклеенные липкой лентой к наспинному ранцу астронавтов. Из-за высокой температуры (87° на Солнце) клей растапливался и сумки отрывались.

У Северного лучевого кратера астронавты пробыли около часа. В 21 ч 41 мин они двинулись в обратный путь и покрыли расстояние до лунного корабля за 28 мин. На одном участке скорость лунохода достигла 16 км/ч. С Земли им посоветовали уменьшить скорость.

Вернувшись к Лунному кораблю, они установили луноход на расстоянии 100 м от места посадки, чтобы телевизионная камера лунохода могла снимать старт взлетной ступени с Луны. Сняли пленку из ультрафиолетового спектрографа. Перед возвращением в лунный корабль, астронавты долго очищали щеткой скафандры от лунной пыли. Третий выход закончился в 0 ч 03 мин 24 апреля и продолжался 5 ч 40 мин. Протяженность поездки на луноходе составила 11,4 км.

Старт взлетной ступени с Луны был произведен в 4 ч 26 мин 24 апреля. Взлетная ступень вышла на начальную орбиту ИСЛ с параметрами 16,5/75 км. Через 10 мин после старта Янг сообщил, что он видит основной блок. Стыковка была произведена в 6 ч 35 мин, позже расчетного времени на 18 мин, так как Маттингли по заданию руководителей полета облетел и осмотрел взлетную ступень, чтобы определить, какие детали от нее отвалились при старте с Луны. Маттингли сообщил, что это были куски теплоизоляции.

Общая продолжительность пребывания Янга и Дьюка на Луне составила 71 ч 02 мин, а три выхода на поверхность. Луны в общей сложности составили 20 ч 14 мин.

Всего Янг и Дьюк собрали 111 кг образцов горных пород и лунного грунта.