Юрий Алексеевич Гагарин всё это время принимал участие в отборе и подготовке экипажей. Об этом свидетельствуют и записи в дневнике генерал-лейтенанта Каманина.

Запись от 21 марта: «Кроме недостаточной надежности „Восхода“, Гагарина беспокоит и малый срок подготовки экипажа. Он высказал пожелание, чтобы командиром „Восхода“ был назначен еще не летавший космонавт. Пожалуй, с предложением Гагарина нужно согласиться. Полет будет продолжаться не более суток, научные задачи программы полета ограниченны, а его риск будет значительно большим, чем был до сих пор. Кроме того, летавшие космонавты сейчас далеко не в летной форме, и за 2–3 месяца их будет трудно подготовить. Я разделяю сомнения и беспокойство Гагарина».

Запись от 4 апреля: «Вчера был в Центре и объявил Титову, Поповичу и Быковскому решение о необходимости начать их подготовку к полету на „Восходе“. Приказал также готовить четырех космонавтов и двух слушателей-космонавтов из числа инженеров для полета в качестве пассажиров. ‹…› Гагарин и Николаев еще раз решительно высказались против гражданских пассажиров».

Запись от 27 апреля: «Звонил С. П. Королёв, он ратует за создание специальной комиссии (Тюлин, Королёв, Келдыш, Мрыкин, Гагарин и я), которая приняла бы решение о формировании экипажа для „Восхода“. Я сказал ему, что мы не против такой комиссии, если она будет рассматривать только те кандидатуры, которые предварительно отобраны комиссией ВВС. Сергей Павлович согласился с моим условием, но высказался против назначения командиром „Восхода“ уже летавшего космонавта. Я заверил Королёва, что мы не видим серьезных оснований для спора о том, кто будет командиром „Восхода“ – летавший или нелетавший космонавт. Есть много доводов за то, чтобы полетел нелетавший космонавт».

Разница между записями о Гагарине 1961 и 1964 годов очевидна. Мнение Юрия Алексеевича о составе экипажей не просто учитывается всеми заинтересованными лицами, оно используется в поддержку того или иного варианта. Можно констатировать, что через три года после своего полета первый космонавт полностью вписался в систему подготовки кадров для расширения внеземной экспансии, причем в формате, который не мешал ему заниматься общественно-политической работой и учиться в академии.

Летом 1964 года в группе космонавтов, проходивших подготовку для полета в трехместном «3КВ», осталось семь человек. Из них были сформированы два экипажа. Первый – Борис Валентинович Большое, Георгий Петрович Катыс, Борис Борисович Егоров. Второй – Владимир Михайлович Комаров, Константин Петрович Феоктистов, Алексей Васильевич Сорокин. Кандидат Василий Григорьевич Лазарев стал запасным для обоих экипажей.

Генерал-лейтенант Каманин, убежденный в том, что летать в космос должны только военные, был категорически против гражданских кандидатов, тем более подготовленных на скорую руку. Феоктистов, по мнению Каманина, лететь не мог, так как у него, помимо слабого зрения, были выявлены и другие сложности со здоровьем. Проблемным оказался и Катыс. От сотрудников госбезопасности генерал-лейтенанту стало известно, что «у Катыса, кроме расстрелянного отца, есть еще брат и сестра (по отцу) в Париже, и Катыс ничего не написал о них в своей автобиографии. Правда, они уехали в Париж еще в 1910 году, за 16 лет до рождения Катыса, но, тем не менее, всё это очень портит портрет кандидата в космонавты». По тем временам наличие родственников в капиталистической стране было серьезным «пятном» в биографии.

12 августа Каманин доложил, что оба экипажа подготовлены к полету, но заметил: «Феоктистова врачи забраковали по здоровью, а Егорова по результатам обследований они оценивают значительно ниже Лазарева и Сорокина». Острая дискуссия между специалистами и военными разгорелась с новой силой. Катыс и Егоров лишь «удовлетворительно» перенесли полеты на невесомость, а вестибулярные тренировки существенного результата не дали. В связи с этим Каманин пытался согласовать предложения ВВС по новому составу первого экипажа: Волынов, Комаров и Лазарев. Но его предложение отвергли. Споры продолжались весь сентябрь, и в результате Сергей Королёв сумел настоять на своем варианте экипажа для первого «Восхода».

В конце сентября Никита Сергеевич Хрущёв лично посетил Тюратам. Он осмотрел макет корабля «3КД», побеседовал с Юрием Гагариным, Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым. Кроме того, лидер государства наблюдал пять показательных запусков ракет разных модификаций.

29 сентября выяснилось, что при наземной проверке беспилотного «Восхода» отказала бортовая телеметрия. Пуск отложили. Первый корабль («3КВ» № 2) стартовал только 6 октября 1964 года под обозначением «Космос-47». Вместо космонавтов на его борту были три манекена. Через сутки, на семнадцатом витке, корабль успешно приземлился в заданном районе между Кустанаем и Петропавловском при сильном ветре. Система мягкой посадки сработала штатно. Спускаемый аппарат коснулся земли практически с нулевой скоростью, но из-за ветра его протянуло на 160 м. Если бы на борту были космонавты, то они отстрелили бы парашюты вручную. Испытание корабля признали удачным.

4 октября оба экипажа, члены Госкомиссии, Юрий Гагарин и Андриян Николаев самолетом «Ан-10» прибыли на полигон. Началась предстартовая подготовка. Космонавты продолжили изучать программу полета, рассчитанного на сутки. Все семеро, и особенно Константин Феоктистов, понимали, что в этом полете риск для его участников весьма велик. Кроме конструктивных особенностей корабля «Восход», снижающих надежность системы в целом, была еще одна серьезная проблема: ограничения по массе не позволили обеспечить космонавтов запасом средств жизнеобеспечения больше чем на двое суток. Таким образом, возможность спуска корабля при отказе тормозных двигателей за счет естественного торможения исключалась.

11 октября состоялся вывоз ракеты с кораблем на старт. При тестах выяснилось, что не работает телеметрическая система третьей ступени. Систему пришлось менять прямо на ракете, установленной на комплексе. В тот же день Николай Каманин вручил командиру экипажа Владимиру Комарову коммунистические реликвии из Музея Ленина в Москве: портрет Карла Маркса, принадлежавший Владимиру Ильичу Ленину, фотографию Ленина с газетой «Правда» в руках и красный бант со знамени Парижской коммуны.

12 октября 1964 года в 10:30 по московскому времени с 1-й площадки полигона Тюратам стартовала модернизированная ракета-носитель «Восход», которая вывела на орбиту первый в мире трехместный космический корабль «Восход» («3КВ» № 3) с экипажем (позывной «Рубин») в составе: командир-инженер – полковник Владимир Комаров; научный сотрудник-космонавт – кандидат технических наук Константин Феоктистов, врач-космонавт – Борис Егоров. Во время выведения связь с экипажем поддерживал Юрий Гагарин, ему отвечал Владимир Комаров.

Об успешном пуске Сергей Королёв доложил Никите Хрущёву, отдыхавшему в Пицунде, а затем другим руководителям правительства, включая Леонида Ильича Брежнева. Однако последнему было в те дни не до космоса: подготовка государственного переворота находилась в самом разгаре.

Экипаж приступил к выполнению программы полета. На первом витке Егоров провел медицинский контроль, затем все позавтракали. На втором витке космонавты передали приветствие участникам Олимпиады, проходившей в Токио. На третьем и четвертом витках космонавты проводили физиологические исследования: замеряли кровяное давление, легочную вентиляцию, брали мазки крови. С помощью специальных таблиц исследовалась работоспособность. На четвертом витке экипаж пообедал. Затем, согласно плану полета, Комаров попытался уснуть. Феоктистов и Егоров несли вахту, вели переговоры с Землей. Феоктистов наблюдал за облаками, определял с помощью приборов их яркость, контрастность, фиксировал прозрачность при разных углах освещенности. Егоров исследовал сердечно-сосудистую систему и вестибулярный аппарат сначала у себя, потом у Феоктистова. На шестом витке Владимир Комаров вручную ориентировал корабль «по-посадочному», а Феоктистов фиксировал этот процесс. Егоров в это время отдыхал. На седьмом и восьмом витках состоялся телевизионный сеанс связи. На Земле впервые увидели лица космонавтов, а члены Госкомиссии смогли с ними пообщаться.