Первые три витка прошли большей частью спокойно. «Фрэндшип-7» пересек Африку над Нигерией, где НАСА установило одну из своих станций слежения, позволяющей осуществлять регулярную связь и точное управление орбитальной капсулой. После пересечения Африки Гленн полетел через Индийский океан по направлению к Австралии. Отсюда он смог увидеть свой первый закат Солнца. После прохода через ночную фазу последовал потрясающий восход. При такой скорости полета ночь длилась всего 45 минут. Каждые пять минут Гленн перенастраивал радиосвязь со все новыми лицами, ведущими переговоры со станций слежения, которые были расположены вдоль орбитальной траектории. Во время этого первого витка Гленн доложил об одном странном явлении — появлении «светлячков» или сверкающих световых пятен с внешней стороны капсулы. Это особенное и непредвиденное событие, повторившееся в дальнейшем во время полета Скотта Карпентера, озадачило Гленна. Позднее оно получило объяснение: это были ледяные кристаллы, образовавшиеся из жидкости, которая осталась на стенках капсулы.
Однако полет «Фрэндшип-7» вскоре столкнулся с рядом настоящих проблем: одна была незначительной, другая представляла угрозу для жизни. Уже до окончания первого витка Гленн заметил, что автоматическая система управления положением корабля неисправна и создает постоянный крен вправо. Чтобы исправить эту ситуацию, он перешел на ручное управление и вернул корабль на заданную траекторию. Вторая проблема заключалась в том, что представители НАСА, ведущие переговоры с астронавтом, не успели сообщить Гленну о тревожной телеметрии, согласно которой тепловая защита корабля «Фрэндшип-7» и сжатый посадочный амортизатор не установились в заданном положении. Если эти данные были точны, крайне важная тепловая защита удерживалась на месте только креплениями тормозных ракет. Повторные данные, поступавшие из центра управления НАСА относительно этой проблемы, были весьма неопределенными. Только со временем Гленн осознал всю сложность проблемы и позже выразил резкое недовольство тем, что от него это скрыли. Гленна, летчика-испытателя с большим стажем, возмутило такое нарушение установленного порядка. Он как-то заметил: если руководители полета из НАСА считают, что от пилота следует скрывать информацию, то пилот не должен находиться в кабине корабля.
Проблема с тепловой защитой заставила принять решение спустить капсулу с Гленном как можно скорее: уже после третьего витка. Чтобы уменьшить риск потери тепловой защиты при вхождении в плотные слои атмосферы (это было бы катастрофой — астронавт «Меркурия» был бы принесен в жертву), руководители полета из НАСА решили оставить тормозные ракеты на месте во время прохождения через верхние слои атмосферы, когда корпус корабля раскаляется. Тормозные ракеты необходимы для замедления корабля «Фрэндшип-7» при постепенном вхождении в атмосферу. В центре управления полетом рассуждали так: если топливо в ракетах торможения сгорит дочиста, не будет никаких проблем — ракеты торможения сгорят во время снижения. Этот маневр стал самой опасной частью полета. Гленн доложил, что видит куски креплений, летящих мимо его иллюминатора, когда догорала связка тормозных двигателей. Траектория спуска предполагала, что корабль пройдет по длинной глиссаде поперек континентальной части Соединенных Штатов и затем приводнится в Атлантике. Капсула опустилась приблизительно в 65 км от намеченной зоны посадки, в районе Бермудских островов.
Гленн был в полете около пяти часов. Орбитальный полет стал уникальным событием для первых астронавтов, и он пробудил новые перспективы на Земле. Во время своего скоростного орбитального путешествия Гленн наблюдал смену цветов тонкого слоя земной атмосферы — полоски света, которая отражала яркие, сверкающие оттенки синего и белого. Он отчетливо видел округленный край атмосферы, чрезвычайно важное зрелище, которого были лишены другие смертные. Гленн в невесомости полностью осознавал реальность существования этой жизненно необходимой атмосферы, окутывающей всю Землю, и ее очевидную хрупкость. Гленн отмечал, что «полоска чрезвычайно яркая на закате, но со временем нижний край становится ярко-оранжевым, затем красным, переходя в более темные цвета, и наконец, вся полоса становится синей и черной».
Наблюдение атмосферы из космоса укрепило осознание ее роли как защиты от космической радиации, без этого тонкого защитного слоя жизнь на нашей голубой планете была бы невозможной. Во время полета Гленна, как и в предыдущих полетах Гагарина и Титова, было много размышлений о том, что ждет человека, вылетающего за пределы этого защитного атмосферного слоя, каким будет вредное воздействие невесомости, космических лучей и даже метеоритного обстрела. Гленн вернулся без каких-либо очевидных негативных последствий, как и его русские коллеги. Вопрос уязвимости человека перед опасностями открытого космоса будет постоянно открытым в течение всех 60-х годов.