Walker alcanzó una altitud de más de 67 millas (108 kilómetros). Esto fue a una altura de aproximadamente 5 millas (8 km) por encima del borde del espacio.

Durante el vuelo de 11 minutos, Walker experimentó aproximadamente cinco minutos de ingravidez. Esto fue el segundo y último vuelo suborbital del programa X-15.

Walker pilotó ambos vuelos y se convirtió en la primera persona en ir al espacio dos veces. Voló con el avión espacial X-15 #3 en ambos vuelos y se convirtió en el primer vehículo espacial reutilizable en regresar del espacio.