Opis pojazdu Do lotu Woschod 2 użyto statku Woschod 3KD, będącego modyfikacją statku Wostok, wyposażoną w zapasowy silnik hamujący (do wykorzystania w razie awarii silnika głównego) oraz nadmuchiwaną śluzę powietrzną o nazwie Wołga umożliwiającą wyjście z kabiny i spacer kosmiczny. Wprowadzenie śluzy było konieczne, gdyż przy wyjściu z pojazdu bez użycia blokady nastąpiłaby natychmiastowa dekompresja i śmierć załogi (kosmonauci startowali i lądowali bez skafandrów, a tylko jeden mógł wyjść na zewnątrz w skafandrze). W przeciwieństwie do statku Woschod 1, Woschod 2 mógł pomieścić tylko dwóch kosmonautów.
Start i spacer kosmiczny thumb|left|240px|Skafander, w którym Leonow opuścił statek thumb|left|240px|Rozwijana śluza powietrzna statku Woschod 2 Woschod 2 wystartował 18 marca 1965 o godz. 07:00 GMT z Kompleksu nr 1 w kosmodromie Bajkonur. O godz. 08:34, czyli na początku drugiego okrążenia, kiedy Woschod 2 przelatywał nad północną Afryką, z pojazdu wyszedł Aleksiej Leonow ubrany w skafander Bierkut (zmodyfikowana wersja skafandra SK-1 użytego w misjach programu Wostok, umożliwiająca spacer kosmiczny na orbicie okołoziemskiej). Z trudem przedostał się z lądownika do śluzy. Z powodu ciasnoty mógł wyjść jedynie głową w przód. Bielajew zamknął właz kabiny, a Leonow otworzył zawór spustowy powietrza i zetknął się z próżnią.