В том, что вторым после Гагарина на орбите будет Титов, никто в Отряде космонавтов не сомневался. Двадцатипятилетний военный летчик был одним из наиболее подготовленных кандидатов. Примечательно, что до полета «Востока-2» имя Титова, как и других членов Отряда космонавтов, оставалось засекреченным. Даже Гагарин не имел права раскрыть его. Рассказывая о своем дублере в документальной повести «Дорога в космос», Юрий Алексеевич писал так:

Хотя Герману Титову не суждено было слетать в космос первым, в апреле 1961 года он, словно в утешение, получил орден Ленина и звание капитана ВВС.

После полета Юрия Гагарина, который доказывал, что человек вполне работоспособен в космосе, между специалистами вновь вспыхнули споры, каким должен стать следующий космический эксперимент. На основании наблюдений за «космическими» собаками высказывалось мнение, что после четвертого витка на орбите могут начаться физиологические изменения и самочувствие космонавта резко ухудшится. Поэтому специалисты из Института авиационной медицины настаивали на трех витках. Поддержал их и академик Мстислав Келдыш. Однако инженеры во главе с Сергеем Королёвым утверждали, что реализовать три витка гораздо сложнее технически, чем суточный полет. Дело в том, что за счет особенностей орбитального движения после трех витков посадка возможна только в западных густонаселенных районах СССР, что осложнило бы эвакуацию. Кроме того, на тот момент в наличии имелся всего один полностью готовый корабль «3КА», и специалисты хотели использовать его с максимальной пользой, закрыв вопрос о возможности длительного пребывания человека в невесомости. Аргументы инженеров возымели действие, и на совещании, состоявшемся 20 мая 1961 года в Сочи, стороны согласились, что полет будет суточным, но космонавт должен быть готов к его досрочному прекращению, для чего испытает ручную систему управления кораблем.

Непосредственная подготовка к полету на «Востоке-2» началась в мае, а закончилась к началу августа 1961 года. Практически во всем она воспроизводила последовательность подготовки Юрия Гагарина, но участвовала в ней не «шестерка», а «пятерка» космонавтов: Герман Титов, Андриян Николаев, Валерий Быковский, Павел Попович и Григорий Нелюбов. Тогда же выявились и лидеры: пилотом «Востока-2» был назначен Титов, его дублером – Николаев.

Однако на этот раз решение о дате запуска определяли не ученые и инженеры, а большая политика. Невероятный триумф Гагарина, сделавший СССР в глазах всего мира передовым государством, которое задает моду, советское руководство использовало прежде всего как козырь в борьбе идеологий (так называемая «дипломатия спутника»). А геополитическая обстановка к лету 1961 года серьезно обострилась. В июне завершились провалом переговоры по поводу статуса Западного Берлина. Никита Сергеевич Хрущёв прямо заявил, что если не будет признан его вариант ликвидации этого анклава ФРГ на территории ГДР, то немецкое коммунистическое правительство отрежет американцам доступ в Берлин. В ответ американский президент Джон Ф. Кеннеди пообещал, что в таком случае США будут воевать. Ситуация осложнялась еще и тем, что, несмотря на запреты и ограничения, через Западный Берлин в ФРГ уходили тысячи «восточных» немцев. Только за июль 1961 года ГДР таким способом покинуло тридцать тысяч человек, в основном – молодые квалифицированные специалисты. Глава немецких коммунистов Вальтер Ульбрихт все громче настаивал на закрытии границы с Западным Берлином. К августу решение созрело.

Сергей Никитич Хрущёв, сын советского лидера, вспоминает, что когда Сергей Королёв обсуждал с его отцом дату запуска, последний попросил (не приказал, а попросил!) главного конструктора осуществить его не позднее 10 августа. Королёв с готовностью согласился. Таким образом, полет «Востока-2» приурочили к возведению знаменитой Берлинской стены, которое началось в ночь на 13 августа. Новый космический прорыв должен был сгладить негативное впечатление от сомнительной внешнеполитической акции.

Жарким утром 6 августа 1961 года Герман Титов (позывной – «Орёл») поднялся на лифте в кабину космического корабля, и в 9:00 по московскому времени стартовал. «Восток-2» вышел на орбиту с высотой 257 км в апогее и 178 км в перигее. Сообщение ТАСС о запуске передали через 20 минут – лишь после того, как убедились: системы корабля работают нормально, а космонавт чувствует себя хорошо. Тогда же прозвучало и предполетное заявление Титова, записанное заранее.

На первых витках самочувствие Германа Титова и впрямь было превосходным. Как и Гагарин до него, Титов прежде всего проверил работу радиоаппаратуры, выходя на связь с наземными измерительными пунктами. На втором витке космонавт продиктовал подготовленное приветствие «Центральному Комитету КПСС, Советскому правительству и лично Никите Сергеевичу Хрущёву». С Земли ему зачитали радиограмму за подписью Хрущёва. Тогда же Титов впервые провел съемку земной поверхности с помощью кинокамеры «Конвас» и продолжал ею заниматься в течение всего полета небольшими сеансами. Впоследствии превосходные цветные снимки были опубликованы в советских журналах.

На третьем витке Герман Титов пообедал. В меню входили 150 граммов супа-пюре с хлебом, мясной и печеночный паштеты в тубах, черносмородиновый сок. Космонавт отметил, что никаких неприятных ощущений при приеме пищи не возникает.

На четвертом витке Герман Титов впервые в истории провел процедуру ручного управления ориентацией корабля. Космонавт убедился, что корабль хорошо слушается, а подготовленный пилот способен быстро сориентировать его «по-посадочному». Позднее журналисты, рассказывающие о «Востоке-2», внесли сумятицу, утверждая, будто бы Титов не просто ориентировал корабль, а «маневрировал» на орбите. На самом деле маневрировать корабль не мог в принципе – для этого на нем не было соответствующих систем.

На пятом витке информационное агентство ТАСС сообщило, что Герман Титов чувствует себя превосходно, однако это уже было неправдой. Хотя космонавт бодрился и докладывал, что нормально переносит невесомость, врачи, получающие данные о его организме по телеметрическим каналам, заподозрили неладное. И действительно, на четвертом витке, вызывавшем наибольшие опасения у специалистов, космонавта начало сильно тошнить, закружилась голова. Особенно неприятные ощущения возникали при резких движениях головой – Титов старался медленно поворачивать ее или держать неподвижно.

Несмотря на растущее чувство дискомфорта, космонавт продолжал осуществлять программу полета. На шестом витке выполнил простые физические упражнения и воспользовался ассенизационным устройством, доказав его эффективность. Тогда же ему передали радиограмму от Юрия Гагарина, который узнал о запуске «Востока-2», находясь в гостях у канадского промышленника с просоветскими взглядами Сайруса Итона.