1972. december 13-án, az Apollo 17 parancsnok, Eugene A. övék volt a leghosszabb tartózkodás a Holdon, alig több mint három nap, és több mint huszonkét órát töltöttek a holdfelület felfedezésével, amely során több mint 250 font holdmintát gyűjtöttek.
Az utolsó EVA harminckilencedik évfordulójának megemlékezéséhez a NASA a nap felszínén Schmitt-képet festett a holdfelületre.
Az Apollo 17 egy Saturn V rakétán, 1972. december 7-én indult el. Négy nappal később, december 11-én, Cernan és Schmitt beléptek a Holdmodulba. Kihívó és a Taurus-Littrow-völgybe érkezett. A parancsnoki modul pilóta, Ron Evans eközben pályán maradt a parancsnoki modul fedélzetén Amerika.
Az Apollo 17 képességeinek kihasználása érdekében a Taurus-Littrow-völgyet választották a legjobb leszállóhelynek. Ez egy „J küldetés” volt, amelyet kiterjesztett EVA-k számára fejlesztettek ki, amely az űrhajósokat távolabb tartaná az LM-től, mint bármely más korábbi misszió a Lunar Rover használatával. Ez egyben geológiai szempontból érdekes terület volt. Az űrhajósok itt elérhetik és gyűjthetik a mintákat a régi holdföldekről, valamint a viszonylag fiatal vulkáni régiókról. Ez utóbbi cél elérése érdekében az Apollo 17 legnagyobb eszköze az LMP volt, a Schmitt.
Amikor a NASA 1959-ben kezdte megkeresni az első űrhajóscsoportot, a jelölteket a katonasághoz és képzett mérnökökhöz kellett kötni, és legalább 1500 órányi repülési időt jegyeken kellett rögzíteniük. Ugyanezek az alapvető kritériumok vonatkoztak az 1962-ben és 1963-ban kiválasztott űrhajósok második és harmadik csoportjára.
A negyedik csoport változást hozott. 1965 júniusában hat képzett tudós csatlakozott a NASA űrhajós testületéhez. Ennek a csoportnak a doktori fokozatára volt szükség, és a korábbi repülési órákra vonatkozó követelményt nem vették igénybe. A kiválasztott férfiak közül három fizikus, kettő orvos és egy, Schmitt képzett geológus volt.
Schmitt feltárt egy holdi misszió geológiai lehetőségeit polgári személyként. Mielőtt csatlakozott a NASA-hoz, az USA Geológiai Szolgálatának Astrogeológiai Központjában dolgozott, az arizonai Flagstaffban. Ott kidolgozott olyan képzési programokat, amelyek célja az űrhajósok eléggé megtanítása a geológiáról, valamint fényképészeti és teleszkópos térképezés, hogy a Holdra irányuló utazásuk a lehető legtermékenyebb legyen. Az asztrogeológusok között volt, akik a NASA űrhajósait oktatták geológiai tereputazásaik során.
Miután belépett az űrhajós testületbe, Schmitt 53 hetet töltött, hogy kollégáinak repülési képességeit felvegye. Több száz órát töltött a Lunar Modul és a Parancsnokság repülésének is. Mindeközben az űrhajósok holdgeológiai képzésének szerves részét képezte, gyakran segítette a legénységeket a megfelelő típusú sziklák megtalálásában és összegyűjtésében egy houstoni ellenőrző állomásról egy holdi misszió során.
Schmitt holdkísérője, Gene Cernan, Apollo veterán volt. Mint LMP az Apollo 10-en, a hold felületétől számított nyolc mérföldre repült, de nem volt elegendő üzemanyag - vagy a NASA áldása - ahhoz, hogy valóban leszálljon. Az Apollo 17 parancsnokaként több időt töltött a Holdon, mint bármely más ember. Parancsnokként Schmitt után lépett be az LM-be az utolsó holdutak végén. Csizmanyomatai továbbra is a legfrissebb emberi eredetű jelek a Hold felületén.