Die letzte Skylab-Mission startete von Cape Canaveral (KSC). Das Raumschiff wasserte 289 km südwestlich von San Diego im Pazifik.

Die Raumstation Skylab bestand aus fünf Hauptkomponenten: der Orbitalen Werkstatt (OWS), den Solarflügeln (SAG), der Luftschleuse (AM), dem Mehrfachkopplungs-Adapter (MDA) und dem Sonnenteleskop (ATM). Insgesamt hatte Skylab eine Masse von 88.906 kg (einschließlich Ausrüstung). Die drei Astronauten verfügten über ein Raumvolumen von 347 Kubikmetern. Die Gesamtlänge betrug 26,3 m (ohne angekoppeltes Raumschiff), bei einer Spannweite von 17,0 m (mit nur einem Solarflügel) und einer Höhe von 7,4 m (mit dem ATM). Gestartet wurde Skylab am 14. Mai 1973.
Mit Abstand größter Teil der Raumstation war die Orbitale Werkstatt (OWS), die aus der S-IV-B-Trägerstufe der Saturn IB bestand. Sie war 14,4 m lang, war 6,6 m im Durchmesser, hatte ein Gewicht von 35.100 kg und bot 270 Kubikmeter Platz. Das Leben im OWS spielte sich im Wesentlichen im ehemaligen Wasserstofftank der S-IV-B-Trägerstufe ab, während der Sauerstofftank lediglich als Mülleimer genutzt wurde. Der Wasserstofftank bestand aus zwei Stockwerken.
Das untere Geschoss diente als Aufenthalts- und Schlafraum für die Astronauten. Für jedes Besatzungsmitglied gab es einen abgegrenzten Bereich mit Schlafgelegenheit und Schrankfächern. In dieser Etage waren auch der Waschraum, die Küche und ein Mehrzweckarbeitsraum untergebracht. Ebenso waren hier Teile der Flugkontrolle und Fitnesseinrichtungen eingebaut. Sämtliche Wasser- und Lebensmittelvorräte, die wissenschaftlichen Experimente und die Bekleidung der Astronauten waren beim Start der Station schon an Bord. Gebrauchte Kleidungsstücke wurden in den riesigen Mülleiner entsorgt. Um Geruchsbelästigungen zu vermeiden, gab es eine Müllschleuse zu dem entlüfteten Mülleimer.
Der eigentliche Arbeitsraum der Besatzung war das obere Stockwerk. Hier wurde ein Großteil der wissenschaftlichen Experimente durchgeführt. Daneben waren auch in diesem Bereich Gegenstände des täglichen Bedarfs und Kegeltanks mit jeweils 272 Liter Wasser untergebracht.
Zum Schutz vor Mikrometeoriten war der OWS auf der Außenseite mit einer Aluminiumschutzfolie von 0,6 mm Stärke versehen worden. Diese Schutzfolie diente auch als zusätzlicher Sonnenschutz und damit zur Vermeidung zu großer Aufheizung.
Die Solar Array Group (SAG) bestand eigentlich aus zwei Solarflächen mit jeweils 9,5 mal 8,3 Meter Größe und insgesamt 147.840 Solarzellen. Bei einer Gesamtfläche von 219 Quadratmetern sollten sie durchschnittlich 12,4 kW elektrischer Leistung liefern. Da beim Start der Station ein Solarflügel abgerissen war, musste zur Kompensation auf die Solarflächen des Sonnenteleskops zurückgegriffen werden.
Das Airlock Module (AM), also die Luftschleuse, war oberhalb der OWS auf einem Gerätering (Instrument Unit) montiert. Die Luftschleuse war ein Zylinder mit 5,3 m Länge und einem Volumen von 17,4 Kubikmetern bei einem Gewicht von 22,2 Tonnen. Mit zwei Druckschotts nach hinten zum OWS und nach vorn zum Kopplungsadapter wurde ein Außenbordeinsatz möglich, ohne die gesamte Station zu entlüften.
Der Multiple Docking Adapter (MDA), also der Mehrfachkopplungsadapter, war zum Betreten der Raumstation vom Apollo-Zubringerschiff aus konzipiert. Es waren zwei Andockmöglichkeiten vorhanden. Primar wurde der Adapter axial zur Raumstation genutzt. Der seitlich angebrachte Knoten war als Reserve z.B. beim Einsatz eines Rettungsraumschiffs gedacht. Der MDA hatte eine Länge von 5,1 m bei einem Durchmesser von 3,0 m und einer Masse von 6.210 kg. Das Volumen betrug 32,40 Kubikmeter. In ihm waren auch einige technische Ausrüstungen für den Stationsbetrieb untergebracht.
Das Apollo Telescope Mount (ATM), das Sonnenteleskop von Skylab, wurde zur Erforschung des Himmels und insbesondere der Sonne genutzt. Beim Start saß es direkt vor dem Kopplungsstutzen und wurde erst in der Umlaufbahn zur Seite geschwenkt. Sie hatte eine Höhe von 4,3 m und eine Breite von 3,3 m. Die Masse betrug 11.092 kg. Die Spannweite der Solarflächen erreichte 29,4 m. Mit den wissenschaftlichen Geräten der ATM waren herkömmliche Fotos, Aufnahmen in verschiedenen Wellenlängen und diverse Messungen möglich. Die Filmkassetten mussten von den Astronauten während eines Außenbordeinsatzes geborgen werden.

Das Command Module (CM) hatte einen Basisdurchmesser von 3,91 m und eine Höhe von 3,48 m. Die Masse der Kapsel unterschied sich je nach Mission geringfügig voneinander und betrug zwischen 5.569 kg und 5.840 kg.
Die Kommandokapsel bestand aus zwei ineinander verschachtelten Hüllen, der inneren Druckkabine und dem äußeren Hitzeschild. Die Bauteile wurden nach besonderen Verfahren verschweißt, um der Konstruktion eine möglichst hohe Stabilität bei gleichzeitiger Elastizität zu geben.
In der Mannschaftskabine befanden sich drei Liegesitze und alle wesentlichen Steuerungs- und Überwachungsanlagen. Die Liegesitze waren mit Stoßdämpfern versehen, um die Astronauten bei einer eventuellen Landung auf dem Erdboden vor Verletzungen zu bewahren.
Der Hitzeschild umgab die gesamte Kapsel, um bei der Abbremsung in der Erdatmosphäre die auftretende Hitze von bis zu 3.000 Grad Celsius nicht in die Kabine eindringen zu lassen. Der Hitzeschild bestand aus rostfreiem Stahl und einem darüber befindlichen abschmelzbaren Kunststoff. An der Unterseite des CM war er besonders dick ausgeführt.
Die Isolierung des Innenraumes vor großer Hitze war durch die Luke, vier Fenster und zwei Öffnungen für astronomische Sextanten besonders schwierig. Der Hitzeschutzschild am oberen Teil des Konus, also im Bereich des Umstiegstunnels, wurde kurz vor der Landung abgesprengt, um die Behälter für die Fallschirme freizugeben.
Die Anordnung der Instrumentengruppen zwischen Außenwand und Druckkabine gewährleistete einen zusätzlichen Strahlenschutz. Ebenso konnten Mikrometeoriten durch diese Konstruktion aufgehalten werden.
Der Schwerpunkt der Kapsel war von der Symmetrieachse versetzt, um beim Eintritt in die Erdatmosphäre den korrekten Anstellwinkel zu erreichen. Durch Drehen der Kapsel um die Längsachse konnte die Richtung des Auftriebsvektors während des Fluges durch die höheren Luftschichten geändert und damit der Landeplatz in Grenzen verändert werden.
Mit dem Lebenserhaltungssystem (LSS) wurde der Innenraum mit Sauerstoff, verträglichen Temperaturen sowie dem korrekten Luftdruck und Feuchtigkeit versorgt. Es wurde eine reine Sauerstoffatmosphäre mit einem Druck von 353 hPa verwendet.

Zur Hygiene dienten feuchte Tücher. Der Urin wurde über Bord gepumpt, während die festen Abfallstoffe gesammelt wurden.
Die Bordapotheke umfasste verschiedene Spritzen, Antibiotika und verschiedene Medikamente. Darunter befanden sich 72 Aspirin, 21 Schlaftabletten, Augentropfen, Nasenspray, Verbandsstoffe und Fieberthermometer.
In zwei Rucksäcken war ein Überlebenspaket für Landungen fernab der vorgesehenen Zielgebiete untergebracht. Sie enthielten Signallampen, Notsender, Batterien, Messer, Wasserflaschen, Sonnenbrillen, Sonnencreme, ein Schlauchboot, Markierungssysteme, Anker und Notrationen. Im Notfall wäre damit eine zweitägige Suche der Astronauten im geografischen Bereich von 40 Grad Süd und Nord abgedeckt gewesen.
Das Steuerungs- und Navigationssystem bestand aus einem Trägheits-Kreiselsystem, das mit einem Sextanten, einem Teleskop und einem Fotometer zur Horizontsuche gekoppelt war. Damit konnten die Astronauten die Position des Raumschiffs, seine Geschwindigkeit und die Beschleunigungswerte feststellen. Der Bordrechner hatte zwar im Vergleich zu heutigen Rechnern nur das Niveau hochwertiger Taschenrechner, war aber zur Ermittlung der Flugbahn oder -lage und eventuell notwendiger Korrekturen ausreichend. Die Anlage zur Stabilisierung und Überwachung der Fluglage bestand aus zwei Fluglage-Messgeräten, vier Anzeigetafeln, vier Handsteuerungsknüppeln und fünf elektronischen Kontrollbaugruppen.
Zur Änderung der Fluglage dienten die Triebwerke des Reaction Control System (RCS). Durch die Aktivierung bestimmter Düsenpaare konnte das Raumschiff um alle drei Achsen gedreht werden.
Der Sprechfunkverkehr und die Digitaldaten wurden auf der Erde über einen S-Band-Transponder empfangen, der auf einer Frequenz von 2.287,5 MHz arbeitete.
Die Stromversorgung wurde durch drei Brennstoffzellen gewährleistet, bei denen als Nebenprodukt Trinkwasser abfiel. Eine Brennstoffzelle lieferte zwischen 563 und maximal 2.295 Watt elektrische Leistung. Die Ausgangsspannung lag bei 29 Volt. Zur Versorgung des CM während der Landung standen drei chemische Batterien zur Verfügung.
Die Kommandokapsel und Skylab wurden durch einen Kopplungsmechanismus miteinander verbunden. Er bestand aus einem Kopplungstrichter an Skylab, in den ein Führungsstab eingeführt werden musste. Stoßdämpfer und Gelenke zum Ausgleich seitlicher Bewegungen sowie 12 Verschlussbolzen und verschiedene Dichtungen sorgten für eine sichere Verbindung. Nach Herstellen der sicheren Verbindung wurde das Führungselement aus dem Tunnel entfernt.
Kurz vor der Wasserung - etwa in 15 km Höhe - wurde der Kegel am spitzen Ende des CM abgesprengt, um die Fallschirme freizugeben. In 7.600 m Höhe wurden zuerst zwei Stabilisierungsfallschirme mit je 4 m Durchmesser ausgestoßen. Nach deren Abwurf wurden in 4.600 m Höhe drei Hilfsschirme von je 3 Meter Durchmesser freigesetzt, die die drei Hauptfallschirme mit je einem Durchmesser von 25,4 m herauszogen. Bereits mit zwei Hauptschirmen war eine sichere Landung möglich.

Das Service Module (SM) befand sich direkt hinter der Kommandokapsel und diente der Unterbringung wichtiger Systeme. Dazu gehörten die Lageregelungs-Triebwerke (RCS), das Haupttriebwerk (Service Propulsion System = SPS), die Treibstoffe, die Druckgasförderung (Helium), das Lebenserhaltungs- und Energieversorgungssystem und der Wasservorrat.
Das Gehäuse hatte die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 3,91 m bei einer Höhe von 3,94 m. Mit der SPS-Düse und dem oberen Radiator ergab sich eine Gesamthöhe von 7,49 m. Die Masse betrug zwischen 8.949 kg (bei Apollo 7) und 24.514 kg (bei Apollo 16).
Das SM war aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und in sechs Sektionen aufgeteilt, die um einen zentralen Helium-Druckgasbehälter angeordnet waren. Die Sektoren 2, 3, 5 und 6 enthielten Treibstoff und Oxidator für das Haupttriebwerk SPS. In Sektor 4 waren die Brennstoffzellen sowie der Sauerstoff- und Wasserstoffvorrat untergebracht.
Das RCS-Steuerungssystem bestand aus 16 Triebwerken mit je etwa 440 N Schub, die zu je vier unabhängigen Gruppen im Abstand von 90 Grad zusammengefasst waren. Jedes dieser Hydrazin-Triebwerke hatte eine Masse von 2,3 kg, einen Durchmesser von 14 cm und eine Länge von 35 cm.
Wichtiger war jedoch das SPS mit einer Länge von 2,6 m. Dieses Haupttriebwerk lieferte einen Vakuumschub von 98 kN und brannte bis zu 10,5 Minuten. Der Schwenkmechanismus des SPS bestand aus Elektromotoren, Zahnrad-Getrieben und magnetischen Kupplungen.

Das verwendete Raumschiff war in wesentlichen Teilen identisch mit dem Command & Service Module der Apollo-Missionen. Es wurden lediglich Modifikationen vorgenommen, damit das Raumschiff während der Skylab-Langzeitmissionen im Standby-Modus an der Raumstation verbleiben konnte. Aufgabe des Raumschiffs war es nur, eine dreiköpfige Besatzung zu Skylab und zurück zur Erde zu transportieren.

Die Mission sollte die dritte und letzte Besatzung zur Raumstation Skylab bringen. Im Vorfeld ging die NASA von einer Flugdauer von 70 Tagen aus. Weil die geplante Nutzungsdauer des Raumlabors bereits zur Hälfte verstrichen war, nahmen die Astronauten Trockennahrungsmittel zur Ergänzung des Lebensmittelvorrates mit ins All. Bei gleichem Nährwert hatten diese nur ein Viertel des Gewichtes normaler Lebensmittel. Wegen der begrenzten Wasservorräte waren die Astronauten zu einem sparsamen Umgang damit angewiesen worden.

Lange war über den Starttermin diskutiert worden. Zunächst musste die NASA den vorgesehenen Termin nach hinten verschieben, weil das Apollo-Raumschiff für einen möglichen "Skylab Rescue"-Einsatz zur Abholung der Mannschaft von Skylab 3 umgebaut worden war. Diese Umbauten mussten zunächst rückgängig gemacht werden. Da im Frühjahr 1973 an der Hamburger Universitäts-Sternwarte ein Komet entdeckt worden war, der den Namen seines Entdeckers Kohoutek erhalten hatte, drängten die Wissenschaftler, den ursprünglich ins Auge gefassten Starttermin Mitte Oktober 1973 weiter zum Jahresende zu verschieben. Der Komet sollte um die Weihnachtszeit seine größte Helligkeit erreichen. Die NASA gab den Wünschen der Wissenschaftler schließlich nach und plante den Start nunmehr für den 11. November 1973 ein. Während des Countdown entdeckten die Techniker Risse in den acht Stabilisierungsleitflächen der Saturn-Rakete. Sie führten die Schäden auf das hohe Alter der Rakete und den längeren Aufenthalt in salzhaltiger Seeluft zurück. Um die Saturn mit der aufgebauten Apollo-Kapsel nicht ins Montagegebäude zurückrollen zu müssen - dies hätte eine Startverzögerung von mindestens vier Wochen zur Folge habt - wurden die Leitflossen auf der Startrampe ausgewechselt. Ein Defekt an einem Treibstofftank veranlasste die NASA den Start um einen weiteren Tag zu verschieben.

Nach dem Erreichen der Erdumlaufbahn und einer Kurskorrektur erreichte Skylab 4 fünf Erdumläufe später das Raumlabor. Ein erster Andockversuch misslang. Das von Gerald Carr und William Pogue gesteuerte Raumschiff wurde vom Ankopplungsstutzen wieder zurückgestoßen, weil das Dockingsystem nicht einrastete. Ein zweiter Versuch scheiterte ebenso. Erst im dritten Anlauf legte Skylab 4 erfolgreich an der Raumstation an.

Nach den Erfahrungen mit der Weltraumkrankheit der zweiten Mannschaft hatte die Flugleitung entschieden, dass die Astronauten die erste Nacht noch an Bord von Apollo verbringen sollten, weil offenbar die Schwerelosigkeit in großen, offenen Räumen die Raumkrankheit fördert.

An diesem Abend musste William Pogue sich übergeben, während sich Skylab noch außerhalb der Funkreichweite der Bodenstationen befand. Die Astronauten fürchteten, dass die Ärzte diesem Zwischenfall zu viel Wert beimessen würden, worauf die Mission verzögert oder vielleicht sogar abgebrochen würde. Deshalb berichtete Gerald Carr nur von William Pogues Unwohlsein, erwähnte aber nicht, dass William Pogue sich übergeben hatte. Die Astronauten hatten dabei aber vergessen, dass die Gespräche im Cockpit automatisch aufgezeichnet und zeitverzögert an die Bodenstationen überspielt wurden. Auf diesem Wege erfuhr die Flugleitung am nächsten Tag den wahren Sachverhalt, was Gerald Carr eine Rüge eintrug.

Am nächsten Morgen bereiteten die drei Astronauten ihren Umzug in das Raumlabor vor. Sie bauten die Kopplungseinheit aus, nahmen den Druckausgleich vor und öffneten die Stationsluke. Als sie in ihr neues Zuhause schwebten, erlebten sie eine Überraschung. Auf dem Fahrrad-Ergometer, am Lungen-Messgerät und auf der Toilette fanden sie drei Astronautenpuppen. Diese waren als Überraschung von der Vorgängercrew Skylab 3 aus gebrauchten Kleidungsstücken gebastelt worden. Sie waren so positioniert, dass sie von den automatischen Kameras nicht gesehen werden konnten.
Der Umzug begann mit dem Transfer der mitgebrachten Nachschubgüter. Mit an Bord befanden sich auch 1.000 Schmetterlingseier. Deren Verhalten in der Schwerelosigkeit sollte im weiteren Verlauf der Mission beobachtet werden. In diesen ersten Tagen wurden auch sämtliche Systeme von Skylab wieder hochgefahren und die Beobachtungsgeräte in Betrieb genommen.
Die Reparatur der leckenden Kühlanlage stand in dieser Zeit ebenfalls an. Für das Beheben des Defektes an einem Ventil investierten die Astronauten sehr viel Zeit, weil von der Funktion des Kühlkreislaufs die weitere Mission und vor allem ihre Dauer abhing. Schließlich gelang ihren eine notdürftige Reparatur.

Gleich zu Beginn des Fluges stand der erste Außenbordeinsatz auf dem Flugplan. Hierzu verließen William Pogue und Edward Gibson am 22. November 1973 die Raumstation (6h 33m). Der Beginn dieser EVA hatte sich verzögert, da sich aufgrund der langen Lagerzeit und der hohen Luftfeuchtigkeit Schimmel in den Raumanzügen gebildet hatte, der im Rahmen einer Grundreinigung entfernt werden musste.
Erste Aufgabe im freien Weltraum war das Auswechseln der Filmkassetten am Teleskop ATM. Während William Pogue den Austausch vornahm, reinigte Edward Gibson die Objektive der Kamerasysteme.
Anschließend nahmen sich die beiden Astronauten der defekten Antenne der Erdbeobachtungsanlage an. Sie öffneten eine Abdeckung des Gerätes und behoben den Fehler, der auf lockere Steckverbindungen zurückzuführen war.

Am Abend nach dieser EVA musste eines der drei Primär-Kreiselsysteme abgeschaltet werden, weil eine Überhitzung drohte. Das war zunächst noch kein größeres Problem, weil die Lage von Skylab auch durch die beiden intakten Systeme korrekt gesteuert werden konnte. Vorsorglich wurden diese beiden Kreisel aber in den folgenden Tagen verstärkt kontrolliert.

Zu den Arbeitsschwerpunkten der ersten Tage und Wochen gehörte die Erdbeobachtung. Zuerst wurde nur der amerikanische Kontinent fotografiert. Die Aufnahmen dienten der Kartografierung für Umweltschutzmaßnahmen. Damit konnte auch gezielt nach Bodenschätzen in einigen amerikanischen Bundesstaaten geforscht werden. Am 04. Dezember 1973 wurden Erdaufnahmen von Kalifornien, Arizona, New Mexico und Mittelamerika erstellt. Mit ihnen sollten Erdöl- und Heißwasserquellen aufgespürt werden.

Bereits Ende November 1973 hatte die Missionskontrolle einen vorläufigen Stopp aller Bahnkorrekturen angeordnet. Man hatte festgestellt, dass die bisherigen Zündungen der Lagekontroll-Triebwerke deutlich mehr Treibstoff verbraucht hatten als vorgesehen. Später wurde der unerwartet hohe Treibstoff-Verbrauch auf defekte Ventile zurückgeführt. Im Kontrollzentrum wurde vorsorglich eine Verkürzung der Mission erwogen, falls der Treibstoff-Vorrat unter eine kritische Grenze fallen sollte. Am 05. Dezember 1973 simulierten Gerald Carr und William Pogue ein alternatives Steuerungsverfahren für die Lagekontrolle, mit dem Treibstoff eingespart werden könnte.
Zwei Tage später bereitete auch die zweite Kreiselanlage Schwierigkeiten, weil sie nicht mehr fehlerfrei arbeitete. Damit konnte die Stabilität des Raumlabors im Orbit nicht mehr absolut garantiert werden.

Ab dem 08. Dezember 1973 wurde das wissenschaftliche Programm wesentlich durch die Beobachtung des Kometen Kohoutek bestimmt. Dessen Helligkeit und Schweifbildung war bisher weit hinter den Erwartungen zurückgeblieben. Für die Beobachtung setzte die Mannschaft auch Spektralkameras ein. Kurz vor Weihnachten 1973 begann die intensive Phase der Beobachtung des Kometen. Dabei wurden erste Großfotoserien aufgelegt. In einen Funkgespräch mit dem Entdecker des Kometen berichteten die Astronauten, dass sich neben dem Hauptschweif ein Gegenschweif gebildet hatte. Dieser zeigte direkt auf die Sonne und wurde als unüblich bezeichnet.

Zwischendurch widmeten sich die Astronauten aber auch anderen wissenschaftlichen Aufgaben. So wurde erneut nach Erdöllagerstätten in den USA gesucht. Begleitet wurden diese Arbeiten durch den unbemannten Erderkundungssatelliten Landsat 1. Später wurde ein 12.000 Kilometer langer Streifen der Erde nonstop abgetastet. Er reichte von Mexiko über das Gebiet der USA bis an die Atlantikküste. Die Aufnahmen von Mexiko dienten der Planung und dem Bau von Bewässerungsanlagen.
Im Rahmen des astromischen Programms wurde der sonnennächste Planet Merkur beobachtet, der im April 1974 Besuch von der Raumsonde Mariner 10 erhalten sollte. Großen Raum nahm auch die Beobachtung der Himmelsgestirne und von Galaxien ein.
Aus dem biologischen Bereich wurde bekannt, dass die ersten fünf Larven aus mitgeführten Eiern des Schwammspinners geschlüpft waren. Das Experiment diente der Erforschung von Sterilisationsmöglichkeiten des Waldschädlings.

Die herausragende Arbeitsleistung der zweiten Mannschaft hatte neue Maßstäbe gesetzt, sodass die Flugleitung das Arbeitsprogramm der Mission ziemlich dicht packte. Einige neue Experimente kamen dazu, und der neuentdeckte Komet Kohoutek bot sensationelle Beobachtungsmöglichkeiten. Die Besatzung kämpfte auch mit technischen Schwierigkeiten, insbesondere gefährdete der Teilausfall der Lageregelung die Fortsetzung der Mission.

Es herrschte kein gutes Verhältnis zwischen den Astronauten und der Flugleitung auf der Erde. Ein dichtgedrängter Tagesablauf ließ den Astronauten nur wenig Freizeit. Es zeigte sich, dass die Zeitvorgaben verschiedener Aufgaben zu optimistisch eingeschätzt worden waren. In einigen Fällen mussten die Astronauten Experimente aufbauen, die sie noch nie zuvor gesehen hatten. Die Mannschaft fühlte sich überfordert. Zu einem klärenden Gespräch kam es allerdings erst relativ spät, am 45. Tag der Mission. Der mitunter zu hörenden Darstellung, die Mannschaft habe sich ohne Erlaubnis einen Tag frei genommen, widersprach Gerald Carr später allerdings und verwies darauf, man habe vielmehr freiwillig auf mehrere freie Tage verzichtet, um zeitliche Rückstände aufzuholen. Ein weiterer Grund für die Meinungsverschiedenheiten war ein Fehler von William Pogue während der ersten EVA. Beim Wechseln der Kassetten für die Erdbeobachtungskameras hatte er vergessen, die Objektivfilter wieder aufzusetzen, sodass die folgenden Aufnahmen unbrauchbar waren. Man einigte sich schließlich darauf, den Fehler bei der nächsten EVA zu beheben.

Auch an Bord von Skylab wurde der Heilige Abend gefeiert. Aus leeren Lebensmitteldosen hatte die Besatzung einen Weihnachtsbaum gebastelt. Innerhalb der Station waren Weihnachtsgeschenke für alle drei Astronauten versteckt worden.

Am 25. Dezember 1973 stand für Gerald Carr und William Pogue die zweite EVA auf dem Flugplan (7h 01m). Zuerst wechselten die beiden Astronauten die Filmkassetten der ATM aus, denn während der Beobachtung der Sonne und des Kometen Kohoutek war viel Filmmaterial belichtet worden. Bei dieser Gelegenheit reparierten sie auch die Kameraführung, da eine Kamera in der Teleskopmontierung nicht mehr richtig gesteuert werden konnte. An der Erdbeobachtungseinrichtung wurden ebenfalls die Filme gewechselt. Außerdem setzten Gerald Carr und William Pogue die während des ersten Außenbordmanövers von William Pogue vergessenen Filter wieder ein.
Während der verbleibenden Zeit im freien Weltraum beobachteten die EVA-Männer den Kometen Kohoutek. Mit einer handgeführten UV-Kamera gelangen ihnen rund 60 Aufnahmen von höchster Qualität.

Am 27. Dezember 1973 bereitete erneut das Kreiselsystem der Raumstation Sorgen. Das zweite System war ebenfalls angeschlagen. Normalerweise rotierte das Schwungrad mit 8.200 Umdrehungen pro Minute. Bei zwischenzeitlichen Aussetzern verminderte sich die Drehzahl aber auf 10 bis 12 Umdrehungen pro Minute. Zwar konnten die Techniker am Boden das Kreiselsystem immer wieder neu starten, aber bei einem möglichen endgültigen Ausfall des zweiten Kreisels müsste die Mission nach spätestens zwei Wochen abgebrochen werden. Vorsorglich entschied die NASA, das Bergungsschiff frühzeitig in das geplante Landegebiet auslaufen zu lassen.

Bereits für den 29. Dezember 1973 war das nächste Außenbordmanöver angesetzt. Gerald Carr und Edward Gibson waren für den Einsatz nominiert worden. Während sich Edward Gibson weitgehend der Beobachtung von Kohoutek widmete, kletterte Gerald Carr zum ATM und nahm den schon mehrfach praktizierten Wechsel der Filmkassetten vor und reinigte erneut die Objektive. Edward Gibson berichtete, dass der Komet die Farbe einer Flamme, also gelb-orange, habe. Der bereits beobachtete Gegenschweif aus Staub sei etwa genauso lang wie der "Feuerschweif". Der Einsatz hatte 3 Stunden und 29 Minuten gedauert.

Anfang Januar 1974 berichteten die Astronauten, dass sie ihr Geschmacksgefühl mehr und mehr verlieren würden. In einem Test mit besonders stark gewürzten Mahlzeiten hatten sie Mühe, Geschmacksrichtungen wie salzig, süß und sauer zu unterscheiden. Die Ärzte am Boden führten das auf die Veränderung des Kreislaufsystems zurück.

Ende Januar 1974 begannen die Besatzungsmitglieder mit den Vorarbeiten für das Verlassen der Raumstation. Dabei wurden bereits erste Filme, Geräte, Magnetbänder und biologische Proben in die Apollo-Kapsel gebracht. Das wissenschaftliche Programm wurde nach und nach eingeschränkt und die Aufräumarbeiten standen im Vordergrund.

Vor dem Abflug von Skylab stand aber noch eine abschließende EVA auf dem Programm. Am 03. Februar 1974 verließen Gerald Carr und Edward Gibson letztmalig das Raumlabor (5h 19m). Sie entnahmen dem ATM die letzten belichteten Filme. Neue Kassetten mussten sie nicht mehr einsetzen, da diese niemand mehr hätte bergen können. Anschließend holten sie die Filme und Magnetbänder der Erdbeobachtungseinrichtung ab und brachten sie zur Luftschleuse. Zum Ende dieser vierten EVA montierten Gerald Carr und Edward Gibson noch einige Materialproben von der Skylab-Außenhaut ab, um auf der Erde die Außenwirkungen eines längen Weltraumfluges zu untersuchen.

Während der letzten Flugtage intensivierten alle drei Astronauten ihr körperliches Fitness-Programm. Damit sollte den Auswirkungen der Schwerkraft auf der Erde nach einem langen Raumflug entgegengewirkt werden.

Im Verlauf von über 84 Tagen hatte die Besatzung 73.366 Aufnahmen der Sonne, von Sternen und des Kometen Kohoutek gefertigt. Dazu kamen noch 19.400 Erdaufnahmen und 30,48 Kilometer Magnetband.

Nachdem die letzten Forschungsergebnisse umgeladen waren, die Raumstation aufgeräumt war und alle Systeme auf den unbemannten Betrieb umgeschaltet werden konnten, schlossen die Astronauten die Luken ein letztes Mal. Während sie noch angekoppelt waren, zündeten sie die RCS-Triebwerke zwei Mal für insgesamt drei Minuten, um Skylab in eine höhere Umlaufbahn zu bringen. Nach den Berechnungen der NASA sollte dies für neun weitere Jahre in der Umlaufbahn sorgen. Einige Lebensmittel sowie Kleidung und Ausrüstungsgegenstände blieben an Bord. Sollte man vor dem Absturz noch einmal die Raumstation betreten (der Erststart des Space Shuttles war für fünf Jahre später geplant), könnte man die Auswirkungen der Langzeitlagerung untersuchen. Nach dem Ablegen von Skylab umrundete Gerald Carr die Station, um eventuelle äußere Schäden festhalten zu können, ehe er das Bremsmanöver einleitete.

Kurz nach Zünden der Bremsraketen für den Wiedereintritt bemerkte Gerald Carr, dass die Steuerungstriebwerke nicht reagierten, sodass er auf ein Ersatzsystem ausweichen musste. Später stellte sich heraus, dass zuvor einige Schalter falsch bedient worden waren. Dieser Vorfall zeigte, dass es nicht ganz ungefährlich war, zwölf Wochen an Bord einer Raumstation zu bleiben, ohne ab und zu die Steuerung des Raumschiffs zu trainieren.

Die Crew stellte einen neuen Raumflug-Rekord auf und es ist auch noch heute der längste Flug der USA in der Raumfahrtgeschichte.

Der Zielpunkt wurde nur um 5,6 Kilometer verfehlt. Das Bergungsschiff war die USS New Orleans. Wie ihre beiden Vorgänger-Besatzungen blieben die Astronauten in ihrer Kapsel bis das Bergungsschiff die Apollo an Bord gehievt hatte. Das Programm Skylab war damit beendet.