札幌でも良いかも知れませんがそれより近いところで
富良野や美瑛はいかがでしょう。

富良野はラベンダー畑。美瑛はとっても景色の良い丘が続きます。

サイクリング等も気持がよいです。
帰りはどこの空港を利用ですか？
それにもよるのではないでしょうか

飛行機が旭川着・札幌発で構わないのであれば
１日目旭川着、３６街（さんろくがい・３条６丁目中心。飲食店多し）で飲食
２日目旭山動物園を観光した後、札幌まで移動し、札幌泊。
３日目に札幌市内観光出来ると思います。
２日目夜はススキノで飲食、３日目は羊ヶ丘展望台・時計台・藻岩山ロープウェー・円山動物園あたりを観光。

旭川～札幌まで、ＪＲで移動なら１時間半ほどです。
車なら旭川～札幌まで高速で２時間ほどです。
ＪＲで札幌～新千歳空港まで快速で３０分弱。
旭川空港発着よりも新千歳発着は便数多いので、飛行機も選択の余地があると思いますよ。

飛行機が旭川発着・２日目に動物園希望なら、２泊３日で札幌観光は辛いかな…
札幌は諦め大雪山・富良野・美瑛・層雲峡等を回るのもアリかと思います。

旭川発着でも、午前中の便に乗り到着日に旭山動物園へ行き
１日目旭川泊、２日目に札幌へ移動・３日目旭川へ移動（もしくは２日目夜に旭川移動）なら可能だと思います。
動物園は常に混んでいます。ゆったり全部見たいなら時間多目に配分した方が良いです。
参考になれば幸いです。北海道最高☆

旭川空港はすべての空港からの発着があるわけではありませんが、お住まいの地域から直接おいでになれますか？
であれば、旭川空港に着いて、千歳空港から帰るのはいかがでしょう。
旭川～札幌間は、ＪＲ特急で１時間２０分です。
動物園は午前中に入れば、３時くらいにはもう十分でしょう。
それから札幌に向かっても、夜ごはんは札幌で食べられるかと思います。
地下鉄がさほど発達していないので、ホテル選びは慎重に。
翌日の昼に札幌観光が出来ると思います。
札幌から新千歳空港まではＪＲで４０分ほどです。
ただし、遅い便を予定していても、地方だとかなり早い時間に最終便が出てしまいます。
確認が必要です。

旭川～富良野という手もありますが、ラベンダーにはかなり早いですし。
５月は花という花はまだですね。

時刻や料金など詳しいことはＪＲ北海道のサイトでどうぞ。

http://www.jrhokkaido.co.jp/

北海道旅行ですか。いいですね。
札幌はいい所ですよ。
特に春先なんて、気候もいいですし。

で、本題ですが、２日目の旭山動物園が終わったら、
電車（レンタカーご利用ならレンタカーで）で
札幌に行った方がいいと思います。
最終日の宿泊を札幌にして、夕方から夜にかけて札幌入りでしょうから、繁華街で夕食。せっかくの北海道です。ホテルでの食事はやめましょう。
美味いもん食べさせてくれる店が一杯ありますよ。
探すのも旅の楽しみだと思いますので、ここでお店の名前は出しませんね。
翌朝から札幌観光して、千歳から飛べばひとまず満足の出きる旅になると思います。
飛行機は遅い時間を考えていらっしゃるようですので、
札幌から小樽観光にも足を伸ばせますし。
昼食を小樽のすし屋街道でするのもいいですよ。

時間は旭川から札幌は特急で１時間２０分くらいだったかな。
車でも２時間くらいだったと記憶してます。
札幌・小樽間は快速電車で３０分、車でも１時間かからないくらいだったと思います。
楽しい旅になるといいですね。

限られた情報からの判断ですが、２日目に札幌に移動して宿泊するなら札幌観光も可能ですね。札幌に行った事ないとのことで札幌プランで考えてみました。

１日目はぺんぎんさんにプランまかせます。ここでは、２日目の観光から提案させてもらいます。　

２日目は開園から動物園、昼は動物園内のレストラン、この時期テラス席が開放されていれば、旭川市街が眺められてお勧め。
午後は、札幌に移動。動物園と旭川駅は結構離れているので、ここの移動は1時間は考えておいた方がよいかも。
札幌～旭川は３０分間隔にでていて、時間もスーパーカムイになってから１時間半かからないと思います。　
夜ご飯はすすきので、北海道の幸を食べながら一杯飲むでどうでしょう。

３日目は大通り公園、時計台をみて千歳空港へ移動。

もし、旭川空港から帰路なら移動だけで時間がなくなってしまいますので残念ですが、札幌はまたの機会にとっておく感じでしょうか。

５月下旬は北海道にとっていい時期だと思いますので楽しんでください。

3日目が午後遅い便なら、3日目に動物園にして、2日目に札幌観光をされてはいかがでしょうか。
遅い便であれば3日目に札幌に行っても間に合うとは思いますが、ゆっくりされるのでしたら大きな移動は2日目にされる方がいいかと思います。
楽しんできてくださいね！

帰りの利用空港はどこですか？もし旭川なら、その近辺からあまり動かない方が
良いと思うので富良野・美瑛あたりの観光をお勧めします。
まだラベンダーの時期には早いですが、春のすがすがしい景色を見るのも
いいと思います。
もし旭川空港ではなく、千歳空港利用なら小樽観光はどうでしょう。
旭山動物園は朝一番で出かければ丸一日いなくてもほとんど見られるので、
午後から移動、宿泊は札幌か小樽へ。
３日目、朝から小樽観光し、小樽から千歳へ向かえばゆっくり観光出来ると思います。

移動はＪＲですか？レンタカーですか？それによっても観光内容が変わりますよ。

札幌観光もいいですが、もし小樽観光をしたことがないのなら小樽の方を
お勧めします。
有名な時計台は、写真を撮って中を一周すれば30分もかからず見られるし、
見て面白いものという物でもないし。
他にも見るものはありますが、市内に点在してるので移動時間を考えると
観光場所が密集している小樽の方が観光しやすいし楽しいのではと思います。

利用空港と移動手段をお知らせ下さればまたアドバイスしますよ！

５月に旭川へ来るのですね。　その頃の旭川は桜が散ってチューリップや芝桜などが見頃の良い季節です。　旭山動物園とセットで札幌観光は無理だと思います。　札幌まで行くと言うだけなら可能ですが　観光は強行スケジュールになります。　北海道はでっかいどうなので・・　
それなら３日目が遅い便の飛行機と言うことですから　美瑛・富良野観光をお薦めします。　旭川空港から割と近い観光地ですよ。　抜群の景色です。
余談ではありますが旭山動物園は山にあるので　風があり日陰に入ると寒いので風の通さない服装でいらしてください。　あと「ジンギスカン唐揚げ」これは　お薦めです♪　　北海道来たら　ジンギスカン　食べてね～＾＾
あと旭川空港の上空はとても見晴らしが良いので　離発着の際は　その景色も堪能してくださいね。　良い旅になりますように・・・

5月下旬は、まだラベンダーには早いですね。
他の花も6月に入ってからです。

旭川からちょっと行ったところに「滝の上」というところがあり、
そこの芝桜はかなり有名です。
5月下旬なら、シーズンベストではないでしょうか？
なにせ、本州とは、桁ちがいに広大ですから、見る価値あると思います。

また、美瑛の丘も色とりどりのパッチワークが広がって、見ているだけで癒されます。ファームレストランで採れたて野菜の食事も是非お勧めです。

他に、旭川の上野ファーム、富良野の富田ファームも、色々な花々を用意してくれているかも知れません。HP.在りますから、調べてみてください。

札幌は、移動時間がもったいないと思いますね。
旭川から札幌まで高速で2時間とはいえ、札幌市内は混雑していますし、
市内の端から端まで抜けるのに、（下道で）1時間はかかります。
大通り公園までは軽く3時間はみた方がいいですよ。
途中、砂川にP.A.があって、地元のお菓子が沢山あるので、高速を使うなら立ち寄ってみてください。

今回は、旭川周辺でのんびりなされてはいかがでしょうか？