Одновитковой полет Юрия Гагарина на космическом корабле «Восток» вокруг Земли был величайшим историческим событием. Однако и корабль, и космонавт готовились совсем к другому путешествию. «Восток» был уникальной комплексной системой, способной поддерживать жизнь пилота на орбите на протяжении десяти дней. С помощью этого корабля можно было достоверно установить, как воздействуют космические факторы на человека, на его здоровье и работоспособность. Чтобы получить ответы на волнующие ученых вопросы, в космос отправился Герман Степанович Титов.
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.