Kahapon, natapos ng misyon ng Artemis II ang inaasam-asam nitong paglipad sa buwan, kasama ang Orion spacecraft na darating sa loob lamang 4,067 milya ng ibabaw ng buwan. Sa kanilang paglalakbay sa kabila ng malayong bahagi ng Buwan, naabot ng apat na astronaut ang maximum na distansya ng 252,756 milya mula sa Earth, sinira ang kalahating siglong gulang na rekord para sa pinakamalayong distansya ng paglipad ng tao sa kalawakan na itinakda ni Apollo 13.
Sa loob ng pitong oras na paglipad, nasaksihan ng mga astronaut ang dating hindi nakikitang mga tanawin sa malayong bahagi ng Buwan, na may humigit-kumulang 21% ng mahiwagang rehiyong iyon na iluminado ng Araw mula sa kanilang pananaw. Naantala ang mga komunikasyon nang humigit-kumulang 40 minuto habang dumaan si Orion sa likod ng Buwan, at ang mga tripulante ay nakamasid din ng isang kamangha-manghang “Earthset.”
Mga astronaut ng NASA na si Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch, at ang Canadian Space Agency astronaut na si Jeremy Hansen ay nagtrabaho sa dalawang shift sa humigit-kumulang limang oras, kumukuha ng humigit-kumulang 10,000 mga larawan. Natukoy nila ang mga pangunahing tampok na geological, kabilang ang Hertzsprung Basin at Orientale Basin, at pinangalanan ang dalawang maliliit na bunganga “Integridad” at “Carroll” — ang huli bilang parangal sa yumaong asawa ni Wiseman. Niyakap at napaluha ang apat na astronaut habang namasid ang sandaling katahimikan sa Mission Control ng Houston.
Mamaya sa flyby, ang mga tripulante ay nakaranas ng kabuuang solar eclipse na tumagal ng halos isang oras — mas mahaba kaysa sa karaniwang ilang minuto na ang naturang eclipse ay tumagal sa Earth. Nasaksihan nila ang mga streamer sa solar corona at naobserbahan ang mga planeta kabilang ang Mars, Venus, at Saturn, pati na rin ang mga nakamamanghang tanawin ng Milky Way.
Ang malawak na koleksyon ng mga larawang nakunan sa panahon ng misyon na ito ay magbibigay ng mahahalagang insight sa pinagmulan ng Buwan at maglalatag ng batayan para sa hinaharap na mga misyon sa ibabaw ng buwan.. Sinabi ni Commander Reid Wiseman, “Ito ang pinakamahusay na ginagawa natin kapag lahat tayo ay nagsasama-sama at nagtatrabaho bilang isang pangkat.” Ang opisyal ng agham na si Dr. Dagdag ni Kelsey Young, “Inilapit mo talaga ang Buwan sa amin ngayon.”