В это время экипаж под позывными «Рубины» приступил к выполнению программы полета. На первом витке Егоров провел медицинский контроль экипажа, затем все позавтракали. На втором витке космонавты передали приветствие участникам Олимпиады, проходившей в Токио. На третьем и четвертом витках космонавты проводили физиологические исследования: измеряли кровяное давление, легочную вентиляцию, брали мазки крови. С помощью специальных таблиц исследовалась работоспособность в первые часы полета. На четвертом витке экипаж пообедал. Затем, согласно плану полета, Комаров попытался уснуть. Феоктистов и Егоров несли вахту, вели переговоры с Землей. Феоктистов наблюдал за облаками, определял с помощью приборов их яркость, контрастность, фиксировал прозрачность при разных углах освещенности. Егоров исследовал сердечно-сосудистую систему и вестибулярный аппарат сначала у себя, потом у Феоктистова. На шестом витке Владимир Комаров вручную ориентировал корабль «по-посадочному», а Феоктистов фиксировал этот процесс. Егоров в это время отдыхал. На седьмом и восьмом витках состоялся телевизионный сеанс связи. На Земле впервые увидели лица космонавтов, а члены Госкомиссии смогли с ними пообщаться.
С девятого по тринадцатый витки «Восход» был вне зоны радиовидимости с территории Советского Союза. Экипаж продолжал работать по индивидуальным программам, отдыхая поочередно. На четырнадцатом витке космонавты передали параметры всех систем корабля и приняли рекомендации для ручного управления на случай отказа автоматики. На пятнадцатом витке Комаров вновь испытывал ручную систему управления и ориентации корабля. Феоктистов фотографировал горизонт, определял работоспособность по специальным тестовым таблицам. Егоров отдыхал.
Утром 13 октября Сергей Королёв решил доложить Хрущёву о завершении полета. Он связался с Пицундой и получил согласие Никиты Сергеевича на посадку корабля. Необходимости в этом не было, корабль все равно бы сел, но согласия главы государства требовал политес. Это был последний разговор главного конструктора с Хрущёвым, которого бывшие соратники отстранили от управления страной через несколько часов.
На шестнадцатом витке автоматически включилась система ориентации, а вскоре над Гвинейским заливом «ТДУ-1» была включена на торможение. Вскоре поступила информация, что пилот самолета «Ил-14», кружащего в зоне посадки, видит спускаемый аппарат на земле, а рядом с ним трех космонавтов, машущих руками. Самый рискованный советский космический полет завершился успешно.
Открытый космос
В апреле 1964 года, когда работа над «Восходом» была в самом разгаре, в ОКБ-1 возникла идея с помощью дополнительной шлюзовой камеры осуществить выход одного космонавта в открытый космос. И после успешного полета трехместного корабля «Восход» все силы ОКБ-1 были брошены на реализацию приоритетной цели – осуществить выход в открытый космос раньше, чем успеют это сделать американцы на «Джемини».
К проектированию корабля «3КД» подключился вернувшийся из космоса Константин Феоктистов. Изготовление и заводские испытания двух кораблей «3КД» (с манекенами и для пилотируемого полета) шли достаточно быстро. Однако уже в феврале 1965 года при проверках систем беспилотного корабля обнаружили отказ второго комплекта телеметрической системы «Трал». На доставку аппаратуры из Львова и замену потребовалось семь дней. Из-за этого дата запуска «Восхода-2» сместилась с 22 февраля на начало марта. Затем было принято решение перенести полет пилотируемого «Восхода» на вторую половину марта, так как на 13 марта намечался запуск станции к Луне, а готовить два аппарата одновременно не было возможности.
22 февраля 1965 года с 31-й площадки полигона стартовала ракета 11А57, которая вывела на орбиту беспилотный «технологический» образец корабля «3КД» № 1, получивший официальное название «Космос-57». Телевизионная картинка с изображением обреза внешнего люка была на удивление четкой. Казалось, все идет нормально, но после второго витка корабль… пропал. С него не поступал ни один сигнал, не шла информация по телеметрическим каналам. Средства противоракетной обороны корабль на орбите тоже не обнаружили. При расшифровке телеметрии выяснилось, что одну из команд управления шлюзом передали на борт одновременно с двух наземных пунктов управления. В результате их наложения в дешифраторе сформировалась команда на спуск. Включилась тормозная двигательная установка, и корабль пошел на посадку, а поскольку он спускался в незапланированном районе, то сработала система автоматического подрыва объекта. Тем не менее было признано, что в целом испытания прошли успешно.
Подготовку в группе, нацеленной на полет в «Восходе-2» (программа «Выход»), проходили четыре кандидата: Павел Иванович Беляев, Алексей Архипович Леонов, Евгений Васильевич Хрунов и Виктор Васильевич Горбатко. Из них в июле 1964 года и сформировали два экипажа: первый – Беляев и Леонов, второй – Горбатко и Хрунов. К этому времени тренажера корабля «3КД» еще не было. Виктор Горбатко вспоминал: