«Восход-2» взлетел 18 марта 1965 года. Время рассчитали отлично: аппарат опередил первый полет американского «Джемини» на шесть дней. В кабине на сей раз находились лишь двое — чтобы хватило места для громоздких скафандров. Павел Беляев оставался на борту, а его второй пилот Алексей Леонов втиснулся в гибкую шлюзовую камеру, после чего вылез из аппарата. Десять минут он наслаждался «космической прогулкой», а затем начал втягиваться обратно в корабль, и тут вдруг обнаружил, что его полностью накачанный скафандр раздуло так, что теперь он не помещается в шлюзовой отсек. Леонову, совершенно изможденному от усилий, пришлось выпустить часть воздуха из скафандра, чтобы проникнуть обратно.
А затем, незадолго до того, как наступило запланированное время возвращения, Беляев увидел, что высота корабля не подходит для включения тормозных двигателей, и отключил автоматические системы ориентации, чтобы они не ухудшили положение. С помощью Королева и наземных служб им с Леоновым удалось вручную запустить тормозные двигатели на следующем витке, однако это сдвигало предполагаемое место приземления на две тысячи километров. Капсула опустилась в безлюдные снежные леса под Пермью, близ северной части Волги. Аппарат застрял между двумя мощными елями в нескольких метрах над землей. Между тем спасательные группы находились в двух тысячах километров отсюда, в районе, где капсула должна была опуститься по плану. Космонавтам пришлось провести беспокойную морозную ночь, ожидая, когда их подберут. Они открыли люк, но спуститься со своего ненадежного насеста, не осмелились — поблизости во мраке завывала стая волков5.
В советских газетах об этих трудностях не писали, и этот космический полет стал поистине триумфом. Весь мир узнал о новой победе советской космонавтики. Но перед этим Юрий Мозжорин получил суровое указание из канцелярии Косыгина: «Велели, чтобы в прессу не просочилось ни единого слова о посадке под Пермью. Я понятия не имел, на что похожи тамошние места, но мне пришлось съездить к телевизионщикам и убедиться, что на их кадрах никто не узнает Пермский край». Но при всех этих уловках факт остается фактом: Алексей Леонов вышел в открытый космос задолго до своих соперников из США. Лондонская газета «Evening Standart» поместила статью об американских астронавтах Янге и Гриссоме, готовящихся к первому запуску «Джемини», под заголовком: «Догоняйте!», a «Times» описывала приключения Леонова как «один из самых фантастических моментов в истории». НАСА снова оказалось в проигрыше. Эд Уайт, конкурент Леонова по прогулкам в космосе, сумел догнать советского коллегу лишь 3 июня, во время второго полета «Джемини», почти через три месяца после экспедиции «Восхода-2».
Превосходный художник, Леонов тут же стал рисовать эскиз памятной марки, которая запечатлела бы его выход в открытый космос, и часами радостно обсуждал с Гагариным различия в кривизне Земли при наблюдении с орбиты. «Я видел ее более резко закругленной, чем Гагарин, и это меня беспокоило, но потом мы сообразили, что максимальная орбитальная высота „Восхода“ была пятьсот километров, а „Востока“ — двести пятьдесят, то есть я находился гораздо выше. Знаете, все имеет разумное объяснение с точки зрения физики». Не имели разумного объяснения лишь совершенно сверхъестественные требования секретности. Невинный эскиз Леонова должны были утвердить пропагандисты из КГБ. «Все было такое засекреченное, понимаете, — вспоминал Леонов. — В конце концов я нарисовал совершенно другой корабль, он совершенно не был похож на мой, и тогда они отстали».
По завершении этой более или менее удачной экспедиции должен был состояться полет «Восхода-3», приуроченный к открытию съезда партии, намеченному на март 1966 года. К амбициозному проекту — встрече с беспилотным аппаратом — готовились космонавты Георгий Шонин и Борис Волынов. Для освещения предстоящих полетов «Восхода» привлекли журналиста Ярослава Голованова, а также двух писателей, поскольку Королеву не нравились чересчур прозаичные описания космических полетов. Ему хотелось, видно, большего пафоса и романтики.
14 января 1966 года Королев находился в Кремлевской больнице, где ему должны были сделать, как предполагалось, вполне обычную операцию на кишечнике. Годы болезней, чрезмерно интенсивной работы, а также пребывание в колымском лагере в 1939–1940 годах — все это не могло не отразиться на состоянии Главного Конструктора. Внутреннее кровотечение никак не удавалось остановить; кроме того, выяснилось, что в его брюшной полости — две огромные опухоли. После длительной и рискованной операции сердце Королева отказало, и он скончался.