神舟二十一号乘组航天员张陆、武飞、张洪章经过约8小时的出舱活动，圆满完成了首次出舱任务。此次任务中，航天员们在空间站机械臂和地面科研人员的协同配合下，顺利完成了神舟二十号飞船返回舱舷窗巡检拍照、空间站空间碎片防护装置安装以及温控适配器多层罩更换等多项关键任务。
上午10时28分左右，航天员张陆率先打开空间站问天气闸舱的出舱舱门，正式开启本次出舱活动。此次出舱使用的舱外服D和E是此前由天舟九号货运飞船运送至空间站的两套全新装备。张陆身着装饰有红色饰带的舱外服D，武飞则穿着带有蓝色饰带的舱外服E。这两套新舱外服在确保安全可靠的基础上，针对热舒适性、人机操作界面和操作安全性等方面进行了优化，使航天员穿着更加舒适便捷。
完成舱门保护罩安装后，张陆顺利出舱。这是他继神舟十五号任务中完成四次出舱活动后，时隔两年半再次执行出舱任务，也是他的第五次出舱。随后，张陆登上机械臂，在武飞的协助下完成设备传递。机械臂载着张陆向神舟二十号飞船移动，航天员张洪章则在空间站天和核心舱内提供支持配合。
中国航天科技集团相关人员表示，此次出舱活动面临特殊挑战——空间站组合体同时停靠了两艘载人飞船。这种构型为机械臂路径规划和航天员作业点支持带来了难题。为此，团队进行了大量仿真和分析工作，力求实现最优路径规划。
当天14时43分左右，张陆在机械臂配合下，开始对神舟二十号飞船返回舱舷窗进行巡检拍照。该舷窗受损情况是在11月4日神舟二十号航天员乘组返回前，由在轨航天员巡检时发现的。经多角度观察拍摄和地面确认，损伤被判定为空间微小碎片撞击所致。此前地面团队已通过机械臂相机进行外部巡检，此次航天员亲自拍摄将有助于科研团队更精准地评估受损情况。
15时21分左右，张陆搭乘机械臂抵达天和核心舱外部，开始安装空间站空间碎片防护装置。15时30分左右，武飞也顺利出舱。这是武飞的首次出舱任务，他也因此成为我国目前执行出舱任务最年轻的航天员。空间站空间碎片防护装置安装工作始于神舟十八号任务期间，神舟二十一号入驻前，问天实验舱段已全部完成安装。
中国航天员科研训练中心相关人员介绍，后续将重点对天和核心舱、梦天舱等其他舱段进行防护装置安装，每次任务将针对不同舱段进行作业。目前工作均按预定计划稳步推进。
经过约8小时的紧张工作，当天18时45分，张陆和武飞完成全部既定任务，返回问天气闸舱。关闭舱门后，他们等待气闸舱压力恢复至工作舱水平，随后脱下舱外服，打开段间舱门，最终返回问天实验舱。神舟二十一号乘组后续还将执行人员和应用载荷出舱活动，开展科学实验与技术试验，并根据情况对神舟二十号飞船受损舷窗进行防护处置。
