Samolot kosmiczny Merkury nr. 5 zawierał sześć nowych systemów, których nie było na poprzednich lotach: system kontroli środowiska, system kontroli stabilizacji postawy, retrorockety na żywo, system komunikacji głosowej, system wykrywania przerwania lotu w „zamkniętej pętli” oraz pneumatyczną torbę do lądowania.
Sześć szympansów (cztery samice i dwa samce) oraz 20 specjalistów medycznych i opiekunów zwierząt z Holloman Air Force Base w Nowym Meksyku, gdzie szympansy mieszkały i były szkolone, zostało przeniesionych do kwater za Hangarem S na Przylądku Canaveral na Florydzie 2 stycznia 1961 roku. Sześć szympansów było szkolonych w symulatorach Merkurego przez trzy tygodnie. Dzień przed lotem wybrano dwa szympansy, które miały wziąć udział w misji: jeden główny, Ham, i jeden rezerwowy, samica o imieniu Minnie. Rywalizacja była zacięta, ale Ham był pełen energii i dobrego humoru. Ham został nazwany na cześć Holloman Aerospace Medical Center. Ham pochodził z Kamerunu w Afryce (pierwotne imię Chang, Chimp No. 65) i został zakupiony przez USAF 9 lipca 1959 roku. W momencie startu miał 3 lata i 8 miesięcy.
O godzinie 12:53 UTC, 31 stycznia 1961 roku, Ham został umieszczony w statku kosmicznym. Odliczanie zostało następnie opóźnione o prawie cztery godziny z powodu gorącego falownika i kilku innych drobnych problemów.
O 16:55 UTC MR-2 wystartował. Minutę po starcie komputery zgłosiły, że kąt toru lotu jest o co najmniej jeden stopień za duży i rośnie. W drugiej minucie komputery przewidywały przyspieszenie 17 g (167 m/s²). W 2 minucie i 17 sekundzie lotu paliwo Redstone’a w postaci ciekłego tlenu (LOX) zostało wyczerpane. System przerwania lotu w zamkniętej pętli wyczuł zmianę ciśnienia w komorze silnika po wyczerpaniu się zapasów LOX i uruchomił system ewakuacyjny. Wysoki kąt lotu i wczesne przerwanie lotu spowodowały, że maksymalna prędkość statku kosmicznego wyniosła 7 540 stóp/s (2 298 m/s), zamiast planowanej 6 465 stóp/s (1 970 m/s). Gniazda retrorocketów zostały wyrzucone podczas abortu i dlatego nie mogły być użyte do spowolnienia statku kosmicznego. Wszystko to złożyło się na przekroczenie planowanego obszaru lądowania o 130 mil (209 km) i apogeum 157 mil (253 km) zamiast 115 mil (185 km).
Inny problem wystąpił w 2 minucie i 18 sekundzie lotu, kiedy ciśnienie w kabinie spadło z 5,5 do 1 lb/in² (38 do 7 kPa). Ta usterka została później przypisana zaworowi wlotu powietrza. Wibracje poluzowały sworzeń w zaworze i pozwoliły na jego otwarcie. Ham był bezpieczny we własnym kombinezonie kanapowym i nie odczuwał żadnych skutków ubocznych utraty ciśnienia w kabinie. Ciśnienie w jego kombinezonie pozostało normalne, a temperatura kombinezonu mieściła się w optymalnym zakresie 60-80 stopni Fahrenheita (16-26 °C).
Z powodu nadmiernego przyspieszenia pojazdu startowego i impulsu z rakiety ratunkowej osiągnięto prędkość 5,857 mph (9,426 km/h) zamiast planowanych 4,400 mph (7,081 km/h). W momencie apogeum statek kosmiczny Ham’a znajdował się 48 mil (77 km) dalej niż planowano. Ham był w stanie nieważkości przez 6,6 minuty zamiast planowanych 4,9 minuty. Po 16,5-minutowym locie statek wylądował w odległości 422 mil (679 km). Ham otrzymał 14,7 g (144 m/s²) podczas ponownego wejścia w atmosferę, prawie 3 g (29 m/s²) więcej niż planowano.
Ham dobrze wykonał swoje zadania, naciskając dźwignie około 50 razy podczas lotu. Kamery pokładowe filmujące reakcję Hama na stan nieważkości pokazały zaskakującą ilość pyłu i odłamków unoszących się wewnątrz kapsuły podczas apogeum.
Samolot kosmiczny rozprysnął się w dół około 12:12 pm. EST, poza zasięgiem wzroku sił odzyskiwania. Około 12 minut później, pierwszy sygnał odzyskiwania został odebrany od statku kosmicznego. Śledzenie wykazało, że był on około 60 mil (96 km) od najbliższego statku odzyskiwania. Dwadzieścia siedem minut po wylądowaniu, samolot poszukiwawczy zauważył kapsułę unoszącą się pionowo na Atlantyku. Samolot poprosił Marynarkę Wojenną o wysłanie helikopterów ratunkowych z najbliższego statku, który je przewoził.
Kiedy helikoptery przybyły na miejsce, znalazły statek kosmiczny na boku, nabierający wody i zanurzający się. Po uderzeniu w wodę, berylowa osłona termiczna odbiła się od dna kapsuły, wybijając dwie dziury w tytanowej grodzi ciśnieniowej. Torba do lądowania uległa zużyciu, a osłona termiczna została oderwana od statku kosmicznego przed jego odzyskaniem. Po wywróceniu się statku, przez otwarty zawór chrapowy do kapsuły dostało się jeszcze więcej wody morskiej. Kiedy załoga helikoptera w końcu zatrzasnęła się i podniosła statek kosmiczny Ham’a o 18:52 UTC. oszacowała, że na pokładzie było około 800 funtów (360 kg) wody morskiej. Statek kosmiczny został przepłynięty i opuszczony na pokład USS Donner. Kiedy statek kosmiczny został otwarty Ham wydawał się być w dobrym stanie i chętnie przyjął jabłko i pół pomarańczy.