W 1978 roku wystartował w przestrzeń kosmiczną po raz trzeci – jako dowódca statku kosmicznego Sojuz 31. Był to lot w ramach programu Interkosmos do stacji kosmicznej Salut 6, a razem z Walerijem Bykowskim poleciał Sigmund Jähn z ówczesnej Niemieckiej Republiki Demokratycznej. Po wyprawie trwającej 7 dni 20 godzin 49 minut i 4 sekundy obaj wrócili na Ziemię na pokładzie Sojuza 29.
Wykaz lotów Loty kosmiczne, w których uczestniczył Walerij F. Bykowski№Data startuStatek kosmicznyData lądowaniaStatek kosmicznyFunkcjaCzas trwania 1 14 czerwca 1963 Wostok 5 19 czerwca 1963 Wostok 5 Kosmonauta pilot 4 dni 23 godzin i 6 minut 2 15 września 1976 Sojuz 22 23 września 1976 Sojuz 22 Dowódca 7 dni 21 godzin 52 minut i 17 sekund 3 26 sierpnia 1978 Sojuz 31 3 września 1978 Sojuz 29 Dowódca 7 dni 20 godzin 49 minuty 4 sekundy Łączny czas spędzony w kosmosie – 20 dni 17 godzin 47 minut 21 sekund
Odznaczenia i nagrody Wielokrotnie odznaczany i nagradzany.