Po raz pierwszy w programie Gemini operacja powrotu na Ziemię została zrealizowana automatycznie.
Program Apollo W listopadzie 1967 wyznaczono go na pilota modułu dowodzenia do załogi rezerwowej Apollo 9, trzeciego załogowego lotu w ramach tego programu. Jednocześnie otrzymał przydział do załogi podstawowej Apollo 12. Razem z nim do zadań tych zostali wybrani: Charles Conrad i Alan Bean.
14 listopada 1969 statek kosmiczny Apollo 12 wystartował z Przylądka Canaveral. Podczas startu w rakietę nośną Saturn V uderzył piorun, ale na szczęście nie spowodował żadnych uszkodzeń. 17 listopada moduł dowodzenia „Yankee Clipper” oraz lądownik księżycowy „Intrepid” znalazły się na orbicie Księżyca. Dzień później Conrad i Bean wylądowali na księżycowym Oceanie Burz w odległości zaledwie 163 metrów od sondy Surveyor 3, która dotarła tam w 1967. Podczas dwóch spacerów astronauci zebrali ponad 34 kg próbek gruntu i zdemontowali szereg urządzeń sondy. Richard Gordon do powrotu swoich kolegów przez ponad 31 godzin przebywał samotnie w module dowodzenia. W tym czasie fotografował powierzchnię Księżyca w poszukiwaniu miejsc mogących stać się lądowiskami dla pojazdów księżycowych w kolejnych misjach programu Apollo. Powrót statku na Ziemię i wodowanie na Oceanie Spokojnym nastąpiło 24 listopada.