Шел 1964 год, а утвержденной программы полетов «Востоков» так и не было. Их сборка на Опытном заводе № 88 затягивалась из-за выполнения более важных заказов. Кроме того, катастрофически не хватало финансирования. Да и политический эффект от новых полетов «Востоков» был бы не столь значимым, как в начале 1960-х годов, поэтому внимание к ним руководства страны заметно снизилось.

В этой сложной ситуации Сергею Королеву пришла оригинальная идея – сделать из одноместного корабля «Восток» трехместный! Он предложил проектантам во главе с Константином Феоктистовым проработать эту идею. Однако вначале те категорически отказались: пришлось бы ломать всю схему полета и посадки, а на это потребуется много времени. Тогда Королев на очередном совещании пообещал выделить одно место в многоместном «Востоке», получившем наименование «Восход», для проектанта. И работа сразу же закипела.

Главный конструктор доложил о возможности осуществления полета трехместного корабля раньше американцев лично Никите Хрущеву и получил его полную поддержку, несмотря на то что в докладе было отмечено: риск полета на трехместном «Восходе» больше, чем на одноместном «Востоке». Однако Хрущев надеялся на большой политический эффект от полета трехместного корабля, что и использовал Королев. Впоследствии такой ход конструктора вызывал горячие споры, ведь из-за работы над «Восходом» застопорились работы над кораблем следующего поколения – «Союзом». Королев добивался быстрого тактического успеха, отодвинув стратегическую задачу, что, разумеется, не могло не сказаться на лунной программе.

4 февраля 1964 года Сергей Королев получил распоряжение «сверху»: новых «Востоков» больше не строить, а те четыре корабля «3КА», которые находились на заводе, переоборудовать для полета трех космонавтов. 5 февраля на представлении проекта переделанного «Востока» представителям промышленности и ВВС главный конструктор объявил, что полет возможен уже весной 1964 года. Однако не все было так просто, и многие технические решения требовали испытаний.

13 марта собралась Военно-промышленная комиссия, которая поручила ВВС готовить экипаж в составе: космонавт, ученый и врач. Еще через месяц вышло правительственное постановление, в котором предписывалось в дополнение к четырем «Востокам», переделываемым в трехместные корабли, изготовить еще пять модернизированных кораблей для осуществления выхода в открытый космос. Трехместный корабль получил обозначение «3КВ», а корабль с возможностью выхода в открытый космос – «3КД». Испытательные полеты с животными на борту должны были предшествовать пилотируемым запускам.

Казалось бы, все организационные проблемы решены, но к середине июля выяснилось, что в первой половине августа старт не состоится: возникли серьезные проблемы с процедурой приземления. 9 июля спутник «Зенит-4» («Космос-34»), на котором испытывали систему мягкой посадки, опустился в Уральских горах и катился триста метров крутому склону, и только после этого сработал двигатель мягкой посадки. Чтобы уберечь космонавтов от такого варианта приземления, специалисты предложили снабдить их… специальными шлемами. Королев настаивал на решении проблемы другими способами, и к середине августа удалось накопить положительный опыт: из девяти приземлений три прошли со скоростью 7,5 м/с, а шесть со скоростью ниже 1,5 м/с.

21 августа Сергей Королев доложил, что работа по кораблю «3КВ» близка к завершению. Однако возникли новые проблемы. Сначала вышла задержка с поставкой ракеты-носителя на полигон. Затем, 29 августа, в Феодосии при подвеске спускаемого аппарата к самолету для испытаний самопроизвольно открылся люк парашютного контейнера. Пришлось разбираться, а испытания отложить. 7 сентября при испытаниях тот же люк не раскрылся вообще, и спускаемый аппарат, упав с десяти километров, разбился. Тогда же из-за отказа двигателя центрального блока «А» ракета с очередным фоторазведчиком «Зенит-4» не ушла со старта, а ведь она была точно такой же, что и для запуска первого «Восхода». Потребовалось время, чтобы разобраться с этими проблемами.

В конце сентября Никита Сергеевич Хрущев лично посетил полигон. Он осмотрел макет корабля «3КД», побеседовал с Юрием Гагариным, Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым. Последний продемонстрировал руководителю государства вход в шлюз и выход из него в новом скафандре. Кроме того, Хрущев наблюдал пять показательных пусков ракет Королева, Челомея и Янгеля.

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.

Летом 1964 года в группе космонавтов, проходивших подготовку для полета в трехместном «Восходе», осталось семь человек. Из них Николай Каманин сформировал два экипажа. Первый – Борис Валентинович Волынов, 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, 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. Нашлись проблемы и у Катыса. От сотрудников КГБ 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 все это очень портит портрет кандидата в космонавты». По тем временам наличие родственников за рубежом 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. В конце августа у кандидатов появились новые проблемы. Катыс и Егоров лишь «удовлетворительно» перенесли полеты на невесомость, а вестибулярные тренировки существенного результата не принесли. 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, в результате Сергей Королев сумел настоять на своем варианте экипажа для первого «Восхода».

4 октября оба экипажа, члены Госкомиссии, Юрий Гагарин и Андриян Николаев на самолете «Ан-10» прибыли на полигон. Началась предстартовая подготовка. Космонавты продолжили изучать программу полета, рассчитанного на одни 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.