Hegg Duestad endte med en totalsum på 589 poeng etter en praktfull sisteserie. Det holdt til 5.-plass.
– Det er fenomenalt det hun gjør nå, sa NRK-ekspert Ola Lunde etter den siste serien.
Stene måtte på sin side nøye seg med 15.-plass og klarte dermed ikke å sikre finaleplass.
I torsdagens kvalifisering skulle skytterne gjennom tjue skudd i hver av de tre stillingene knestående, liggende og stående.
– Litt dramatisk
Hegg Duestad innledet kvalifiseringen med seks tiere og fire niere på den første knestående serien.
– Det er litt dramatisk. Det er tydelig at hun sliter litt med vinden, sa NRKs reporter i Paris.
Lagvenninne Stene rappet på sin side til med fire strake tiere fra start, men 26-åringen måtte likevel også nøye seg med fire niere. Dermed lå de norske dårlig an tidlig i kvalifiseringen.
– Det har vært en tung start for de norske skytterne. Jenny Stene har rett og slett et dårlig treffbilde. De har ikke flyt, og det er kritisk. Den finaleplassen henger i en tynn tråd. Dette er overraskende, sa NRK-ekspert Ola Lunde.
Les også: Hegg kollapset på stående og skjøt seg bort fra medalje: – Skuffet
Løftet seg
Over i den andre serien i knestående slo Hegg Duestad og Stene tilbake med henholdsvis 99 og 98. Hegg Duestad gnistret så til med 19 av 20 tiere på liggende, og 25-åringen avanserte til niendeplass før stående skyting.
Stene viste også fine takter med 18 tiere på de 20 liggende skuddene, men 26-åringen hadde likevel en del å ta igjen før de siste skuddene.
På den stående skytingen startet Hegg Duestad med to tiere, og tross én åtter holdt skytingen til en 5.-plass i kvalifiseringen. En glitrende sisteserie sørget for at 25-åringen tok de nødvendige poengene. Stene klarte ikke å løfte seg inn blant de åtte beste og ble nummer 15.
Les også: Norsk nedtur for Hegg Duestad da 16-åring tok gullet
Mislyktes i luftrifle
Hegg Duestad var blant de store medaljefavorittene før mandagens finale i 10 meter luftrifle, men 25-åringen røk overraskende ut som første kvinne.
– Jeg er så tøff som jeg ønsket å være. De første skuddene går feil i forhold til pulsslagene og da blir det for tynt. Resten er bra, sa 25-åringen til NTB.
Den tidlige exiten overrasket Max-ekspert og fersk skytterkonge Ole-Kristian Bryhn.
– Det er utrolig synd. Jeg hadde skikkelig troen på medalje. Hun må bare glemme dette her og tenke framover, sa han.
I blandet lagkonkurransen med Jon-Hermann Hegg var den norske skytterprofilen ett tidel fra bronsefinale, men medaljemuligheten glapp helt på tampen.
Les også: Fullt program OL i Paris, dag for dag, time for time