Мужчины-космонавты тоже не теряли времени даром. После группового полета Андрияна Николаева и Павла Поповича в августе 1962 года в лидирующей группе остались Валерий Быковский, Борис Волынов и Владимир Комаров – они занимались по программе одиночного длительного полета, первоначально намеченного на сентябрь 1962 года. Но к тому времени не удалось изготовить корабль, посему до конца года космонавты жили в режиме «поддержания тренированности». 22 января Каманин поставил группе более конкретную задачу: готовиться к двум-трем длительным (на пять и более суток) одиночным полетам в конце 1963 года.

Однако и эти планы претерпели изменения. Руководство решило провести новый групповой полет в августе, и тут вдруг выяснилось, что ресурс кораблей № 7 и № 8 заканчиваются в июне. Разработчики систем, несмотря на моральное давление сверху, не соглашались ни на продление ресурса, ни на их замену. Таким образом, пуск обоих кораблей было необходимо провести до 15 июня. Сергей Королев направил соответствующее письмо, и ЦК КПСС 29 апреля постановил провести групповой полет в мае-июне 1963 года. До старта оставался всего месяц, и если женщины были более или менее готовы, то мужчинам надо было еще выполнить по несколько прыжков с парашютом и провести тренировки в тепловом макете корабля. Главным кандидатом на полет стал Валерий Быковский, остальные не вписались либо по весу (корабль был перегружен оборудованием, и каждый лишний килограмм имел значение), либо по общей готовности.

10 мая в узком кругу Госкомиссии было принято решение пускать «Востоки» в начале июня. Командиром «Востока-5» назначили Валерия Быковского, запасным – Бориса Волынова. На «Востоке-6» в космос должна была отправиться Валентина Терешкова, ее запасные – Ирина Соловьева и Валентина Пономарева. 1 июня космонавты прибыли на полигон, а 4 июня состоялось «парадное» заседание Госкомиссии, на которой журналистам были представлены космонавты с дублерами, а также оглашен план полетов: мужчина будет летать до восьми суток, женщина – до трех.

5 июня вывоз ракеты-носителя с кораблем «Восток» № 7 не состоялся из-за шквального ветра. Много времени заняло и устранение неполадок. Лишь 9 июня ракетно-космический комплекс вывезли на стартовую площадку, рассчитывая произвести запуск 11-го. Однако незадолго до назначенной даты Мстислав Келдыш, позвонив из Москвы, сообщил, что резко возросла солнечная активность и в ближайшие дни возможны очень мощные вспышки. Ученые высказали мнение, что доза облучения космонавта превысит допустимую. Пуск отложили на 12 июня, затем еще на сутки, затем еще… 14 июня, за 2 часа 15 минут до старта, Валерий Быковский наконец-то занял свое место в корабле. При проверке систем выяснилось, что не работают оба УКВ-передатчика корабля. Тем не менее было решено лететь, ведь в распоряжении космонавта находились еще три передатчика коротковолновой связи. Когда была объявлена 40-минутная готовность, обнаружилось нарушение в подготовке катапультного кресла. За пять минут до старта нашли новую неисправность: отказал гирогоризонт третьей ступени ракеты. Решили задержать старт еще на два-три часа и пойти на новый риск, исправив сбой на месте, ведь более серьезное вмешательство повлекло бы за собой слив топлива, снятие ракеты со старта и отправку для проверки на завод-изготовитель.

Старт «Востока-5» с Валерием Федоровичем Быковским на борту состоялся 14 июня 1963 года, с задержкой на три часа. Почти сразу выяснилось, что высота перигея значительно ниже расчетной – на восьмые сутки полета корабль мог самопроизвольно «зарыться» в атмосферу, совершив неуправляемый спуск. Между тем Валерий Быковский быстро адаптировался к невесомости, вел наблюдения Земли, Солнца, звезд. Несколько раз брал управление «Востоком» на себя и успешно ориентировал его «по-посадочному». Быковский проводил и научные эксперименты: например, впервые вел наблюдение за ростом гороха в условиях космического полета. Занимался физкультурой, в том числе с резиновым жгутом.

Согласно баллистическим данным по кораблю «Восток-5», было решено произвести запуск «Востока-6» 16 июня 1963 года, после полудня. Вся подготовка ракеты-носителя и космического корабля на этот раз обошлись без замечаний и каких-либо задержек. Корабль «Восток-6» с первой женщиной-космонавтом Валентиной Владимировной Терешковой на борту вышел на расчетную орбиту. Поначалу казалось, что и дальше все пойдет хорошо – наземные службы отметили собранность Терешковой, четкость ее реплик: дескать, «провела старт» лучше Николаева с Поповичем. Генерал-лейтенант Каманин даже записал в дневнике, что очень доволен выбором.

Однако на самом деле все было далеко от идеала. На вторые сутки, 17 июня, руководители полета обратили внимание на уклончивые ответы Терешковой. Ее поведение насторожило и вызвало сомнение в бодрых докладах о хорошем самочувствии. Впоследствии Терешкова в отчете Госкомиссии отмечала, что первые сутки она практически не ощущала скафандр; затем появились ноющие боли в правой голени, которые не проходили до самой посадки. Ее мучила тошнота, она не могла есть заготовленный провиант. Из-за проблем с самочувствием она фактически сорвала программу научных экспериментов: не смогла отвязаться от кресла, не смогла дотянуться до укладок с материалами. В то же время и космос подбрасывал проблемы: из-за солнечных вспышек атмосфера Земли «разбухла», естественное торможение «Востоков» ускорилось. Собравшаяся Госкомиссия решила корабль Быковского сажать на 82-м витке (к исходу пятых суток), а корабль Терешковой – на 49-м витке (к исходу третьих суток).

18 июня Валентина Владимировна должна была опробовать ручное управление, чтобы в случае отказа автоматической системы ориентации перед спуском взять ситуацию под контроль на текущем витке. Однако ни с первого, ни со второго раза у нее ничего не получилось. Понятно, что руководство полетом озаботилось проблемой. Вечером Гагарину, Титову, Николаеву и специалистам по управлению кораблем было поручено разработать пошаговую инструкцию для Терешковой. Утром 19 июня, на 45-м витке, Юрий Гагарин лично зачитал ей эту инструкцию, требуя подтверждения каждого шага. Теперь у Терешковой все получилось: за несколько часов до посадки ручная ориентация корабля была выполнена.

Впрочем, на этом злоключения первой женщины-космонавта не закончились. В момент схода с орбиты она не доложила о срабатывании системы солнечной ориентации и тормозной двигательной установки. Специалисты разволновались, ведь никто не знал, что происходит с кораблем и космонавтом. Тем не менее корабль все сделал по графику: отсеки разделились, начался нормальный спуск в атмосфере. Катапультирование прошло мягко – Терешкова приземлилась в четырехстах метрах от спускаемого аппарата, поблизости от расчетного района. Из-за невозможности управлять парашютом Валентина Владимировна села спиной и сильно ударилась лицом о гермошлем, в результате – разбитый нос и синяк под глазом. Местные жители помогли ей снять скафандр, и она в знак благодарности подарила им тюбики с «космической» едой. Они в ответ накормили ее картошкой с луком и напоили кумысом, что нарушало все медицинские инструкции. Больше того, Терешкова пыталась уже на Земле дописывать бортовой журнал, и это заметили прибывшие поисковики.

Когда информация о срыве научной программы полета и нарушении установленных правил дошла до Сергея Королева, он разъярился и дал понять своему окружению, что больше запусков женщин не будет. Впрочем, советское политическое руководство такие тонкости мало интересовали – Никита Хрущев получил еще одну возможность покрасоваться с космонавтами на трибуне Мавзолея и заявить о «научно-технической отсталости» США.