«Аполлон-17» стартовал с мыса Кеннеди 7 декабря 1972г. в 12 часов 43 минуты по местному времени. Состав экипажа: командир Юджин Сернан (Eugene Cernan), геолог Харрисон Шмитт (Harrison Schmitt), пилот Рональд Эванс (Ronald Evans).
Старт был назначен на 9 часов 53 минуты, однако из-за обнаруженных неисправностей в ракете-носителе «Сатурн-5» он был отложен на 2 часа 40 минут.
Программа полета была очень насыщенной и рассчитана на 12 дней 16 часов и 31 минуту, начиная с момента старта и до момента приводнения, на 40 часов превышая длительность программы «Аполлона-16».
10 декабря рано утром «Аполлон-17» вошел в сферу притяжения Луны, а затем вышел на окололунную орбиту. После проверки бортовых систем астронавты Сернан и Шмитт перешли в лунную кабину.
В заданное время и по сигналу с Земли началось отделение «Челленджера» (название лунной кабины «Аполлона-17»). Посадка была произведена в районе Моря Ясности в Долине Таурус-Литтроу. После посадки астронавты более четырех часов оставались в лунной кабине, проверяя бортовые системы и, на всякий случай, подготавливая «Челленджер» к экстренному взлету.
Всего за время пребывания Сернана и Шмитта на лунной поверхности было произведено три выхода наружу.
Во время первого выхода астронавты расставили вокруг лунной кабины комплекс научной аппаратуры и испытали электрический «лунный вездеход», а также смонтировали на нем телевизионную камеру. На Землю были переданы кадры, на которых видна пепельная поверхность Луны и астронавты в белых скафандрах.
В месте посадки грунт оказался рыхлым, ноги астронавтов увязали в нем на 20-28 см.
КЦ Кеннеди. Ю.Сернан, Р.Эванс, Х.Шмитт
Шмитт у крупного лунного камня близ Северного массива
С «лунным вездеходом» возникли затруднения, так как у него отвалился капот, прикрывающий электрические батареи. Капот пришлось крепить клейкой лентой. Это несколько задержало выполнение дальнейшей программы исследований.
В течение трех выходов астронавтами были пробурены скважины, в которые установили датчики прибора, измеряющего тепловые потоки из глубин Луны. Также были проведены исследования ближайших кратеров, сбор образцов пород и фотографирование ландшафта. Помимо этого, Сернан и Шмитт провели исследования геологических формаций — холмов, названных ими скульптурными.
За время выходов наружу астронавты проехали на «лунном вездеходе» 35 км и собрали 110 кг образцов горных пород и грунта. Особенно следует отметить обнаруженную ими пыль ярко-оранжевого цвета. Наличие этой пыли, точнее ее химический состав, может служить подтверждением гипотезы о наличии вулканической деятельности на Луне.
После завершения намеченной программы исследований «Челленджер» стартовал с лунной поверхности и произвел сближение и стыковку с основным блоком.
19 декабря 1972г. «Аполлон-17» успешно приводнился в Тихом океане к югу от островов Самоа.