Po serii nieporozumień wynikających z zakłóceń w łączności, Gagarin przekazał Bykowskiemu informacje, że ma lądować dzisiaj, piątego dnia misji. Droga hamowania statku Wostok była dostatecznie długa. Automatyczne urządzenie uruchomiło system orientacji statku na godzinę przed lądowaniem, o godzinie 10:03:49,3. O godzinie 10:39:55 automaty statku uruchomiły silniki hamujące. Po 39 sekundach pracy silników wstecznych, kapsuła powróciła do atmosfery. Wreszcie o godzinie 10:55:37 została odstrzelona pokrywa włazu. Miało to miejsce w warunkach prędkości zwykłego opadania, w dolnych warstwach atmosfery. W momencie odstrzelenia pokrywy włazu Wostok 5 znajdował się na wysokości 7 km. Po dwóch sekundach automatycznie została uruchomione urządzenie spadochronowe kosmonauty. Walerij Bykowski wylądował o 11:06:00, 540 km na północny zachód od Karagandy, na tym samym równoleżniku. Różnica warunków, w jakich lądował Wostok i kosmonauta, spowodowały różne miejsca lądowania. W protokole zgłoszonym do FAI zostały podane następujące współrzędne geograficzne miejsca lądowania kosmonauty: 53°23′45″ N, 67°36′41″ E, a miejsce lądowania statku kosmicznego: 53°23′45″ N, 67°37′30″ E.