Збираючи зразки порід, він знайшов дивний тип. Під цим помаранчевим ґрунтом був темний, чорний нижній шар і разом вони довели, що колись на Місяці була вулканічна активність. Це змінило розуміння вченими походження Місяця — він набагато старший, ніж ми думали, 4,5 мільярда років!

Сернан командував польотом на Місяць «Аполлон-17» (разом з Рональдом Евансом і Гаррісоном Шміттом, 7–19 грудня 1972 року). Він і Шмітт, геолог, досліджував область Тельця-Літтроу на поверхні Місяця (11-14 грудня), зібравши близько 115 кг (249 фунтів) місячних каменів та іншого поверхневого матеріалу для вивчення.

Останньою місією екіпажу на Місяць був «Аполлон-17», який здійснювався з 7 по 19 грудня 1972 року. Це була 12-денна місія і побив багато рекордів, найдовший вихід у космос, найдовшу посадку на Місяць і найбільші місячні зразки, повернуті на Землю.

Табличка Аполлона 17 на ньому крім Землі зображено місячну кулю. Таблички, які використовуються в місіях з 13 по 16, містять позивні місячного модуля кожної місії. Усі таблички залишилися на Місяці, за винятком табличок зі скасованою місією Аполлон-13.

Між 1969 і 1972 роками шість місій "Аполлон" повернули 382 кілограми (842 фунти) місячні породи, зразки керна, галька, пісок і пил від місячної поверхні. Шість космічних польотів повернули 2200 окремих зразків із шести різних місць дослідження Місяця.

Наступні дві місії, Аполлоси 18 і 19, пізніше були скасовані після інциденту з Аполлоном-13 і подальшого скорочення бюджету. Дві місії Skylab також були скасовані. Дві готові ракети Saturn V залишилися невикористаними і були виставлені в Сполучених Штатах.