Langvarig opphold i rommet, doble rekorden for langvarig opphold fra Gemini 4 til åtte dager. Cooper og Conrad skulle ha trent på et møte i rommet med en "pod" sluppet fra fartøyet, men problemer med en elektrisk bryter tvang fram en endring til et enklere «fantom-møte», der Gemini-fartøyet manøvrerte til et forhåndsbestemt sted. Cooper ble det første mennesket med to romferder. Astronautene tok mange fotografier med høy oppløsning for Forsvarsdepartementet, men problemer med brenselscellene og manøvreringssystemet tvang fram en kansellering av flere andre eksperimenter.