Niemniej ważne od prac przeprowadzonych na powierzchni Księżyca były eksperymenty przeprowadzone przez pilota modułu dowodzenia na orbicie. Worden wykonał ważne badania i obserwacje naukowe. Statek Apollo 15 został wyposażony w aparaturę, której masa wynosiła 476 kg. W poprzedniej wyprawie masa urządzeń badawczych była czterokrotnie mniejsza i wynosiła 113,4 kg. W skład tej aparatury wchodziły przyrządy do badania promieniowania gruntu księżycowego odznaczającego się znaczną energią. Na wysięgniku znajdował się spektrometr gamma przeznaczony do pomiarów w zakresie 0,1-10 MeV. Spektrometr rentgenowski służył do badań fluorescencji powierzchni Księżyca w tym zakresie widma. Inny spektrometr, wyposażony w detektory krzemowe, rejestrował cząstki alfa o energiach od 4,7 9,3 MeV. Przyrządy te umożliwiały identyfikację pewnych pierwiastków występujących na Księżycu i określenie pewnych ogólnych cech materiałów tworzących jego skorupę. Kolejny przyrząd to spektrometr masowy, znajdujący się na wysięgniku o długości 6,3 m, badał składniki ośrodka okołoksiężycowego. Natomiast układ kamer wysokiej klasy służył do uzyskania fotografii, które pozwalały wykonać dokładne mapy powierzchni Księżyca. Fotografie objęły obszar około trzech mln km², co stanowiło osiem procentów powierzchni.