Der Start erfolgte von Cape Canaveral. Das
Raumschiff landete 130 km südöstlich der Midway-Inseln im
Pazifik.
Dieser
letzte Flug des
Mercury-Programms sollte bedeutend länger
dauern, als die bisherigen Missionen der
NASA, sodass einige Systeme der
Mercury-Kapsel umgebaut werden mussten. Während
des Fluges führte Gordon
Cooper 11 wissenschaftliche Experimente durch. Dazu
gehörte der Ausstoß eines Kleinst-Satelliten (4,5 kg) für
Reflexionsexperimente. Es war das erste Mal, dass von einer Raumkapsel ein
weiterer Satellit abgesetzt wurde. Auch bei dieser Mission traten leichte
Temperatur-Probleme mit dem Raumanzug auf. Im Übrigen diente dieser Flug
in erster Linie dazu, Daten über die Auswirkungen eines längeren
Fluges auf den Menschen zu erhalten und den Menschen als wichtigstes Teil eines
Raumfluges zu bestätigen. Gordon
Cooper war somit der erste Amerikaner, der die
Möglichkeit hatte, während eines Fluges zu schlafen.
Daneben machte er aber ebenfalls fotografische Aufnahmen und konnte bei
optimalen Verhältnissen sogar Flüsse, Städte und einzelnstehende
Häuser auf der Erde erkennen. Aus Rauchfahnen konnte er Windrichtung und
-geschwindigkeit erkennen. Auch wurden während der Mission
Strahlungsmessungen durchgeführt. Er sandte auch Filmaufnahmen zur Erde,
die allerdings von recht bescheidener Qualität waren. Gordon
Cooper war allenfalls schemenhaft zu erkennen.
Während des 19. Orbits begannen bei diesem Flug die eigentlichen
Probleme. Nach und nach verabschiedeten sich mehrere Systeme, beginnend damit,
dass einige Messanzeigen ausfielen und er bald überhaupt keine Angaben
mehr lesen konnte. Kurze Zeit später stieg auch noch der
Kohlendioxid-Gehalt in der Kabine und im Raumanzug an, weil ein Inverter
ebenfalls ausgefallen war. Da die automatische Steuerung versagte, war Gordon
Cooper gezwungen, den
Wiedereintritt in die
Erdatmosphäre manuell einzuleiten, was erstmalig im
Mercury-Programm vorkam.
Nach einer perfekten
Wasserung wurde die Kapsel zusammen mit dem Astronauten an Bord auf den
Flugzeugträger
USS Kearsarge, der auch schon Walter
Schirra geborgen hatte, gehievt.