V lunárnom module Orion sa potom 21. apríla vydali k mesačnému povrchu astronauti John Young a Charles Duke, zatiaľ čo na obežnej dráhe na nich čakal Thomas Mattingly. Na povrchu Mesiaca strávili dva dni, 19 hodín a tri minúty, čo je druhý najdlhší pobyt.
To je pritom jedna z mála zaujímavostí, ktoré sa s misiou Apolla 16 spájajú. Výnimočná je snáď len miestom pristátia, ktorým sa stala geologicky zaujímavá mesačná vrchovina, zatiaľ čo predchádzajúce výpravy dosadli na oblastiach mesačných morí. Let aj samotný pobyt na Mesiaci až na drobné problémy prebiehali v pokoji a astronauti viac-menej nadväzovali na prácu svojich predchodcov. Používali mesačné vozítko (to ale už pred nimi mala posádka Apolla 15) alebo ťažili vzorky pôdy (na Zem doviezli 98 kilogramov hornín).
Pripomínaným prvenstvom letu Apolla 16 tak zostáva najmä najvyššia dosiahnutá rýchlosť na jeho povrchu, Charles Duke totiž išiel lunárnym Roverom 17 kilometrov za hodinu.
„Pamätám si, ako to s nami hádzalo… Tá oblasť, kde sme sa nachádzali, je dosť divoká,“ spomínal neskôr astronaut, pre ktorého to bola prvá a posledná výprava do kozmu. Jeho kolegovia Young a Mattingly na rozdiel od neho v službách NASA zostali a neskôr našli uplatnenie pri prvých letoch raketoplánov.