Первый выход на поверхность Луны был произведен в день посадки 11 декабря и продолжался 7 час 13 мин. Космонавты установили в рабочее положение детектор частиц и луноход, водрузили американский флаг и развернули примерно в 100 м от места посадки комплект приборов ALSEP № 6, в частности установили в ~3-метровых скважинах зонды прибора для измерения тепловых потоков. Был получен керн длиной ~3 м, и в скважину поместили детектор нейтронов. Протяженность маршрута на луноходе при первом выходе составила 2,6 км, космонавты достигли кратера Стено, а от поездки к кратеру Эмори отказались в связи с перерасходом кислорода в системе жизнеобеспечения у Сернана. Второй выход был произведен 12 декабря и продолжался 7 час 37 мин - рекордное время для всех лунных экспедиций на кораблях «Аполлон». Космонавты на луноходе достигли подножия Южного массива. У небольшого кратера Шорти был обнаружен грунт оранжевого цвета, который, как первоначально полагали Шмитт и некоторые другие ученые, мог свидетельствовать о вулканизме (выход паров воды, окисливших железо). Впоследствии проведенный на Земле анализ не подтвердил это предположение. Протяженность маршрута на луноходе при втором выходе 19,6 км. Третий выход был произведен 13 декабря и продолжался 7 час 15 мин. Космонавты на луноходе достигли подножия Скульптурных гор и Северного массива. Из-за недостатка времени маршрут был несколько сокращен, протяженность его составила 13,5 км.
Общая длительность трех выходов 22 час 05 мин, общая протяженность маршрутов на луноходе 35,7 км, всего за три выхода собрано 113 кг образцов грунта (все величины рекордные для лунных экспедиций на кораблях «Аполлон»).
17 декабря, когда ОБК находился на расстоянии ~290 000 км от Земли, Эванс совершил выход в открытый космос и перенес в ОЭ кассеты с пленкой. Выход продолжался 1 час 07 мин.