Na godzinę przed startem pojawiła się sygnalizacja usterki w trzecim członie rakiety. Siergiej Korolow, po konsultacjach z Kosbergiem, postanowił kontynuować start. Po pomyślnym wystrzeleniu i wykonaniu jednego okrążenia Ziemi, kapsuła powrotna oddzieliła się od reszty statku i weszła w atmosferę. 18 minut po starcie, już z orbity, otrzymano pierwsze sygnały ze statku. Trzema samolotami Ił-14 do Moskwy wrócili obserwujący start oficerowie wojska i kosmonauci, łącznie 34 osoby. Tuż przed odlotem otrzymali wiadomość, że lądowanie kapsuły nastąpiło koło wsi Bolszaja Sosnowa (ang. Bolshaya Sosnova), około godziny 7:40. Manekin, „Iwan Iwanowicz”, został katapultowany wcześniej i wylądował na spadochronie. Odebrano silne sygnały z radionadajników statku oraz poprawny sygnał otworzenia spadochronu.Podczas powrotu z orbity wystąpiła podobnie jak wcześniej awaria rozłączenia elementów statku. W związku z tym lądowanie nastąpiło 660 km od zaplanowanego.