14 نوامبر 1969 فضاپیمای آپولو 12 به‌سوی ماه پرتاب شد. این دومین مأموریت سرنشین‌دار ناسا به ماه بود که سه سرنشین داشت: «چارلز کنراد»، «ریچارد گوردون» و «آلن بین». هر سه فضانورد در زمان مأموریت از فرماندهان نیروی دریایی ایالات‌متحده بودند.

آپولو 12 که در 19 نوامبر روی ماه فرود آمد‌، اولین فضاپیمایی بود که دوربین تلویزیون رنگی را به ماه برد.

اگر آپولو 11 شکست می‌خورد، آپولو 12 اولین فرود روی ماه را انجام می‌داد. اما پس از موفقیت اولین آپولوی سرنشین‌دار، آپولو 12 دو ماه به تعویق افتاد و سایر مأموریت‌ها نیز در روند آرام‌تری قرار گرفتند.

اندکی پس از پرتاب در یک روز بارانی از مرکز فضایی کندی، آپولو 12 دوبار مورد اصابت صاعقه قرار گرفت که باعث ایجاد مشکلاتی در ابزارهای آن شد، اما آسیب کمی را به‌همراه داشت.

چارلز کنراد و آلن بین در این عملیات و طی یک راهپیمایی فضایی، به‌سمت کاوشگر نقشه‌بردار 3 رفتند و داد‌ه‌ها، تصاویر و نقشه‌برداری آن از ماه را که در دوربین همراهش بود، به زمین آوردند.

آن‌ها در این مأموریت تعدادی سنگ را نیز به زمین آوردند و بادهای خورشیدی را اندازه‌‌گیری کردند. لرزه‌سنجی که فضانوردان روی سطح ماه گذاشته بودند، ارتعاشات حاصل را برای بیش از یک ساعت ثبت کرد.

آن‌ها یک روز بیشتر در مدار ماه ماندند و از سطح، ازجمله مکان‌های مناسب برای فرود آپولو در آینده عکس گرفتند.

در راه بازگشت به زمین یک رویداد عکاسی از خورشید‌گرفتگی رخ داد که آلن بین آن را به‌عنوان دیدنی‌ترین منظره مأموریت توصیف کرد.