A Apollo 16 foi um voo espacial tripulado norte-americano responsável pelo quinto e penúltimo pouso na Lua. A missão foi a segunda planejada para realizar uma estadia mais longa na superfície lunar, ser focada em ciência e utilizar o Veículo Explorador Lunar para locomoção. A Apollo 16 foi lançada do Centro Espacial John F. Kennedy em Cabo Kennedy na Flórida por um foguete Saturno V no dia 16 de abril de 1972, porém ela sofreu de vários pequenos problemas no caminho para a Lua, culminando em um problema no propulsor do módulo de comando e serviço Casper que quase levou ao aborto da alunissagem.
Os astronautas John Young e Charles Duke alunissaram o módulo lunar Orion no dia 21 de abril nas Terras Altas de Descartes e passaram um total de 71 horas na superfície, vinte horas das quais em atividades extraveiculares. Os dois exploraram a região com o Veículo Explorador Lunar, semelhante ao que havia sido feito na Apollo 15, o que lhes permitiu atravessar mais de 26 quilômetros e coletar 95 quilogramas de material para análise na Terra. A região de Descartes fora escolhida para que os astronautas pudessem colher amostras geológicas bem mais antigas do que aquelas adquiridas em missões anteriores.
Ao mesmo tempo, o astronauta Ken Mattingly permaneceu em órbita lunar operando o Casper. Ele coletou vários dados sobre a Lua através dos instrumentos científicos do módulo e tirou centenas de fotografias da superfície. O Orion reencontrou depois com o Casper em órbita no dia 24 de abril a fim de retornarem para a Terra, mas antes lançaram uma pequeno subsatélite em órbita. Mattingly realizou uma caminhada espacial durante a viagem de volta para poder recuperar cartuchos de dados do módulo de serviço. Os três astronautas retornaram em segurança, com a missão tendo realizado todos os seus objetivos.
A NASA tinha originalmente encomendado quinze foguetes Saturno V para alcançar o objetivo do Programa Apollo de realizar um pouso tripulado na Lua até o final da década de 1960; entretanto, na época não se sabia quantas missões seriam necessárias. O sucesso veio em julho de 1969 com o sexto Saturno V na Apollo 11, restando nove foguetes para um plano de dez alunissagens. Estes planos incluíam uma versão maior e mais pesada da nave Apollo que seria usada nas últimas cinco missões, Apollo 16 até Apollo 20. O módulo lunar modificado seria capaz de ficar 75 horas na superfície lunar e carregaria o Veículo Explorador Lunar. O módulo de serviço carregaria um pacote de experimentos orbitais a fim de conseguir mais dados sobre a Lua. Entretanto, antecipando cortes em seu orçamento, a NASA cancelou em setembro de 1970 as últimas três missões. A Apollo 16 tornou-se a segunda das missões estendidas, conhecidas como missões J.
O Comandante da Apollo 16 era John Young, na época com 41 anos de idade e um capitão da Marinha dos Estados Unidos. Tinha sido selecionado astronauta em 1962 como parte do Grupo 2 da NASA e voou pela primeira vez em 1965 na Gemini III junto com Gus Grissom, tornando-se o primeiro norte-americano que não era membro do Grupo 1 da NASA a viajar ao espaço. Depois disso ele comandou a Gemini X em 1966 com Michael Collins e foi o Piloto do Módulo de Comando da Apollo 10 em 1969 ao lado de Thomas Stafford e Eugene Cernan. Com a Apollo 16, Young se tornou apenas a segunda pessoa a ir ao espaço quatro vezes, depois de Jim Lovell.
O Piloto do Módulo de Comando era Ken Mattingly, então com 36 anos e um tenente-comandante da Marinha. Fora selecionado astronauta em 1966 como parte do Grupo 5 da NASA e serviu nas tripulações de suporte da Apollo 8 e Apollo 9. Realizou treinamento junto com William Anders como Piloto do Módulo de Comando reserva da Apollo 11, pois Anders tinha anunciado que se aposentaria depois de julho de 1969, ficando indisponível caso a missão fosse adiada. Mattingly foi selecionado para a tripulação principal da Apollo 13, porém foi exposto à rubéola. Ele nunca contraiu a doença, mas foi removido da tripulação três dias antes do lançamento e substituído por John Swigert.
O Piloto do Módulo Lunar era Charles Duke, então com 36 anos de idade, o que fez dele o mais jovem de todos os astronautas que caminharam na Lua durante o Programa Apollo. Na época era um tenente-coronel da Força Aérea dos Estados Unidos e também fora escolhido astronauta no Grupo 5. Duke tinha atuado como parte da tripulação de suporte da Apollo 10 e Piloto do Módulo Lunar reserva da Apollo 13. Os astronautas foram anunciados como os tripulantes em 3 de março de 1971.
A tripulação reserva era formada por Fred Haise, Stuart Roosa e Edgar Mitchell como, respectivamente, Comandante, Piloto do Módulo de Comando e Piloto do Módulo Lunar. Donald Slayton, o Diretor de Operações de Tripulações de Voo, tinha originalmente planejado uma tripulação reserva formada por Haise, William Pogue e Gerald Carr, que pela rotação de tripulações se tornaria a tripulação principal da Apollo 19. Entretanto, depois do cancelamento da Apollo 18 e Apollo 19 em setembro de 1970, fez mais sentido usar de reservas astronautas que já tinham voado em missões lunares, em vez de treinar outros naquilo que seria uma designação sem futuro. Desta forma, Roosa e Mitchell, veteranos da Apollo 14, foram escolhidos como reservas, enquanto Pogue e Carr foram transferidos para o Programa Skylab, voando na Skylab 4 em 1973.
Uma terceira tripulação de astronautas foi adicionada para o Programa Apollo, conhecida como tripulação de suporte. Slayton a criou porque James McDivitt, que comandou a Apollo 9, acreditava que reuniões que necessitariam da presença de um membro da tripulação de voo seriam perdidas, devido às preparações que ocorreriam em instalações por todos os Estados Unidos. Os membros da tripulação de suporte, assim, deveriam ajudar de acordo com as ordens do comandante da missão. Eles geralmente tinham um nível hierárquico mais baixo, e suas funções consistiam em manter o plano de voo, listas de checagens e regras da missão, e também em garantir que as tripulações principal e reserva fossem notificadas das mudanças. Também desenvolviam procedimentos que deveriam estar prontos quando as tripulações principal e reserva fossem treinar em simuladores. A tripulação de suporte da Apollo 16 era formada por Anthony England, Karl Henize, Henry Hartsfield, Robert Overmyer e Donald Peterson.
O comunicador com a cápsula (CAPCOM) era um astronauta que atuava a partir do Controle da Missão no Centro de Espaçonaves Tripuladas, em Houston, no Texas, que era a única pessoa autorizada a se comunicar diretamente com a tripulação no espaço. Os CAPCOMs da Apollo 16 foram Haise, Roosa, Mitchell, James Irwin, England, Peterson, Hartsfield e Gordon Fullerton.
Também havia diretores de voo divididos em três equipes de controladores, cada uma trabalhando em turnos de, normalmente, por volta de oito horas. Seu trabalho no Programa Apollo era descrito em uma única frase: "O diretor de voo deve tomar quaisquer ações necessárias para a segurança da tripulação e o sucesso da missão". Os diretores de voo da Apollo 16 foram Pete Frank e Philip Shaffer no primeiro turno, Gene Kranz e Donald Puddy no segundo, e Gerry Griffin, Neil Hutchinson e Charles Lewis no terceiro.
O emblema da Apollo 16 é circular e possuí uma águia-americana pousada sobre um escudo vermelho, branco e azul, representando o povo dos Estados Unidos. Atrás está um fundo cinza representando a superfície lunar. Acima do escudo está o vetor dourado da NASA. Ao redor está uma faixa azul com borda dourada, dentro da qual já dezesseis estrelas, representando o número da missão, e o nome dos três astronautas embaixo. O emblema foi criado a partir de ideias concebidas pelos três astronautas, com a versão final tendo sido desenhada por Barbara Matelski da equipe gráfica do Centro de Espaçonaves Tripuladas em Houston.
Young e Duke escolheram chamar o Módulo Lunar de Orion, enquanto Mattingly escolheu nomear o Módulo de Comando e Serviço de Casper. Segundo Duke, Orion foi escolhido porque eles queriam algo conectado com estrelas. Orion é uma das constelações mais brilhantes e visíveis da Terra e uma que também seria bem visível para os astronautas durante sua viagem. Duke também afirmou que "é uma constelação proeminente e fácil de pronunciar e transmitir para o Controle da Missão". Mattingly, por sua vez, disse que escolheu Casper em homenagem ao personagem Gasparzinho, explicando que "há coisas sérias suficientes neste voo, então escolhi um nome descontraído".