«Аполлон-12» был выведен на орбиту 14 ноября 1969г. Запуск производился с мыса Кеннеди. Экипаж: Чарльз Конрад (Charles Conrad), Ричард Ф. Гордон (Richard Gordon), Алан Бин (Alan Bean). Все члены экипажа — летчики ВМС США. Командир, Чарльз Конрад, участвовал в составе экипажа «Джемини-5» (август 1965г.) и возглавлял экипаж «Джемини-11» (сентябрь 1966г.). В этом же полете принимал участие и второй член экипажа «Аполлона-12», Ричард Гордон. Для Алана Бина этот полет был первым.
В связи с тем, что окно запуска совпало по времени с прохождением грозы в районе мыса Кеннеди, в первую минуту полета возникла внештатная ситуация: командир корабля Ч. Конрад сообщил о том, что в корабль ударила молния. После этого (из-за помех) связь на некоторое время была прервана, но затем восстановилась. Поскольку молния не причинила кораблю вреда, «Аполлон-12» продолжил полет, по траектории близкой к расчетной.
Из-за возникшей при старте чрезвычайной ситуации экипаж провел полную проверку всего бортового оборудования. Состоялись два незапланированных перехода Конрада и Бина из основного блока в посадочный модуль по люку-лазу с целью проверки аппаратуры модуля. Также была проведена коррекция траектории полета.
Экипаж «Аполлона-12». Ричард Гордон, Алан Бин, Чарлз Конрад
На окололунную орбиту «Аполлон-12» вышел 18 ноября. На расстоянии 130 км от поверхности Луны был включен маршевый двигатель, вследствие чего скорость корабля была замедлена, и «Аполлон-12» вышел на начальную эллиптическую орбиту, из которой, посредством дополнительного маневра, корабль был переведен на круговую орбиту. На этом этапе экипаж провел окончательную проверку бортовых систем. С этой целью командир корабля Ч. Конрад и Аллен Бин перешли в лунную кабину, где пробыли 2 часа. Одновременно проводились наблюдения элементов лунного рельефа.
19 ноября экипаж «Аполлона-12» приступил к выполнению основной задачи полетной программы: посадки лунной кабины с космонавтами Конрадом и Бином на поверхность Луны.
19 ноября 1969г. «Интрепид» (такое название было дано лунной кабине «Аполлона-12»), на борту которой находились астронавты Ч. Конрад и А. Бин, совершила посадку в районе восточного побережья Океана Бурь. Место посадки было выбрано примерно в 1000 милях от точки в Море Спокойствия, где астронавты с «Аполлона-11» впервые ступили на поверхность Луны.
За время пребывания посадочного модуля на Луне астронавты Ч. Конрад и А. Бин совершили два выхода на лунную поверхность. Первый выход длился около трех часов. За это время астронавты установили цветную телекамеру, собрали образцы пород и выполнили часть запланированных научных экспериментов. Однако, работая с телекамерой, А. Бин неосторожно навел ее на Солнце, и она вышла из строя. Попытка вернуть ей работоспособность не увенчались успехом, поэтому зрителям на Земле пришлось довольствоваться лишь радиосвязью.
Во время второго выхода из лунной кабины астронавты занимались сбором образцов пород и их первичной классификацией. Также производилось фотографирование ландшафта. Оба космонавта находились на непрерывной радиосвязи с Землей. Главным же событием второго выхода было путешествие к американской космической станции «Сервейор-3», находившейся в 180 метрах от места посадки лунной кабины, на склоне одного из кратеров, возле горловины. На Землю было передано сообщение, что «Сервейор-3» успел за время пребывания на Луне «загореть» на Солнце (первичный цвет станции был бело-голубым). Астронавты сняли со станции телекамеру, кусок кабеля, подпорку, образец стекла и перенесли в лунную кабину. Кроме того, астронавты сообщили на Землю, что при передвижении по Луне ноги не устают, однако передвигаться они вынуждены прыжками. Следует отметить, что во время выхода у Конрада и Бина был очень высокий пульс, и они страдали от жажды.
Общее время пребывания Конрада и Бина на лунной поверхности составило примерно 31.5 часа. При этом 7 часов 45 минут астронавты находились вне лунной кабины.
После взлета с Луны и стыковки с основным блоком «Аполлона-12», находящимся на орбите, оба астронавта потратили два часа на очистку с помощью пылесоса скафандров и другого снаряжения.
21 ноября был включен маршевый двигатель и «Аполлон-12» перешел с лунной орбиты на траекторию полета к Земле.
24 ноября в 23 часа 58 минут по Гринвичу отсек экипажа корабля «Аполлон-12» успешно приводнился в Тихом океане, в 740 км к юго-востоку от островов Самоа.
В 2002г. астрономы всего мира внимательно продолжали следить за объектом JOO2E3, который был вначале объявлен новым естественным спутником Земли, но оказалось, что это последняя ступень ракеты-носителя «Сатурн-5», обеспечившая в ноябре 1969г. выход на траекторию полета к Луне космического корабля «Аполлон-12».