לאחר סיום ההזאות לפני הכפורת ועל הפרוכת, הכהן הגדול ממשיך בתהליך הטהרה ונע כלפי חוץ. שלב זה מוקדש לטהרת המזבח עצמו, ומאחד את כפרת הכהן והעם לפעולה אחת משותפת.
הפרשנים מסכימים כי הַמִּזְבֵּחַ אֲשֶׁר לִפְנֵי־ה' המוזכר כאן הוא מזבח הזהב (מזבח הקטורת) הפנימי, הנמצא בהיכל. גישה זו דוחה את דעתו היחידה של אבן עזרא הסבור כי מדובר במזבח העולה החיצוני [שד"ל]. השימוש בפועל וְיָצָא מעורר שאלה: מניין יוצא הכהן, הרי הוא כבר נמצא בתוך ההיכל? הגישה המרכזית בקרב רוב הפרשנים היא שהפועל מתאר העתקת מקום בתוך ההיכל עצמו. בשלב הקודם, בעת ההזאה על הפרוכת, עמד הכהן בין המזבח לבין הפרוכת. כעת, התורה מורה לו "לצאת" משם, לעבור את המזבח, ולעמוד בצידו המזרחי והחיצוני יותר [רש"י, מזרחי, תורה תמימה, מלבי"ם, ביאור יש"ר]. פרשנות נוספת מציעה כי המילה מתייחסת ליציאתו של הכהן מקודש הקודשים אל ההיכל [רד"צ הופמן].
הפעולה הבאה היא וְכִפֶּר עָלָיו. כפרה זו אינה וידוי מילולי, שכבר נעשה קודם לכן, אלא כפרה פיזית הנעשית באמצעות נתינת הדם על גוף המזבח עצמו [מזרחי, מלבי"ם, צפנת פענח, משכיל לדוד]. עולה השאלה מדוע המזבח זקוק לכפרה. בניגוד למזבח החיצון שהיה מלא באדמה ואש תמיד בערה עליו וטיהרה אותו, מזבח הזהב היה חלול, ולכן היה עלול לקבל טומאה מבלי משים, למשל אם נגע בו אדם טמא [שפתי כהן]. כפרה זו נועדה לטהר את המזבח עצמו ואת קודשיו, והיא עומדת כפעולה נפרדת שאינה באה לכפר על עוונות ישראל, שכבר כופרו בשלבים הקודמים [רמב"ן, העמק דבר]. מבחינה רעיונית, מזבח הקטורת הפנימי מייצג את יישום התורה בחיי המעשה ואת שילוב הרוח והחומר. הכפרה עליו נועדה לתקן פגמים שנוצרו במהלך השנה ביישום אידיאלים אלו בחיי היומיום [רש"ר הירש].
לצורך הכפרה הכהן נדרש לקחת מִדַּם הַפָּר וּמִדַּם הַשָּׂעִיר. הפרשנים מסכימים כי הכהן אינו מזה מכל דם בנפרד, אלא מערבב את דם פר החטאת, שבא לכפר על הכהנים, יחד עם דם שעיר החטאת, שבא לכפר על העם, לתוך כלי אחד [רש"י, רלב"ג, ביאור יש"ר]. ההכרח לערבב את הדמים נלמד מהפסוק בספר שמות המצווה לכפר על מזבח זה "אחת בשנה", כלומר בפעולה אחת ולא בשתיים [מזרחי, תורה תמימה, גור אריה]. מבחינה הלכתית, למרות שכמות דם הפר גדולה מזו של השעיר, הדם המועט אינו בטל ברוב. מכאן נלמד כלל בהלכות קדשים ולפיו דברים המוקדשים למזבח אינם מבטלים זה את זה [תורה תמימה, משכיל לדוד]. לשילוב הדמים ישנה גם משמעות עמוקה: התורה מורה כי הגדול (הפר) צריך להתערב עם הקטן (השעיר), ורק מתוך ענווה וחיבור מתאפשרת מחילה גמורה [פרדס יוסף]. כמו כן, הדבר מסמל את הכהן והעם המאחדים את כוחותיהם יחדיו כדי להגשים את ייעוד התורה [רש"ר הירש].
לבסוף, הכהן לוקח מן הדם המעורב וְנָתַן עַל־קַרְנוֹת הַמִּזְבֵּחַ סָבִיב. בגלל ההוראה "לצאת", הכהן אינו מתחיל למרוח את הדם בקרן הקרובה אליו ביותר באותו רגע, אלא הוא נדרש לעבור על פני המזבח כולו ולהתחיל בקרן המזרחית צפונית. משם הוא ממשיך להקיף את המזבח דרך ימין, ונותן מן הדם על הקרן הצפונית מערבית, המערבית דרומית, ומסיים בקרן הדרומית מזרחית [מזרחי, תורה תמימה, רלב"ג, מלבי"ם].