Wołynow pozostał na pokładzie Sojuza 5 i powrócił na Ziemię po bardzo burzliwym wejściu w atmosferę. Moduł serwisowy Sojuza nie odłączył się po odpaleniu silników hamujących. W tym momencie kosmonauta nie był już w stanie przerwać manewru wejścia w atmosferę. Awaria mechanizmu odrzucania silników hamujących miała już miejsce podczas misji kapsuł Wostok i Woschod, lecz w wypadku Sojuza stanowiła o wiele większe zagrożenie - moduł serwisowy Sojuza był znacznie większy niż niewielkie moduły silników hamujących tamtych pojazdów.
Gdy kapsuła napotkała opór powietrza, połączony wciąż pojazd przybrał najbardziej stabilną aerodynamicznie pozycję - nosem naprzód. Ciężki moduł lądownika miał za osłonę jedynie metalowy właz - uszczelki włazu zaczęły się palić, wypełniając wnętrze kabiny toksycznymi oparami. Przyspieszenie, które normalnie wciskało kosmonautę w fotel, w tym wypadku wyciągało Wołynowa z jego uprzęży.
Wraz ze wzrostem temperatury i oporu aerodynamicznego, elementy łączące lądownik z modułem serwisowym zerwały się zanim doszło do zniszczenia włazu. Moduł lądownika natychmiast ustawił się we właściwej pozycji, osłoną termiczną naprzód.