За успешное осуществление полета и проявленные при этом мужество и героизм подполковнику А. А. Леонову 23 марта 1965 г. было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
После возвращения на Землю Алексей Леонов был назначен заместителем командира отряда космонавтов. В 1967 г. он готовился в составе группы к полетам на Луну. Если бы лунная программа СССР была реализована, Леонов должен был стать первым советским человеком, побывавшим на этой планете. На Байконуре был построен огромный завод «Прогресс», старты следовали один за другим – и все неудачно. Лишь когда не стало Королева, новый главный конструктор Валентин Глушко признал: эта система устарела. Потом на испытаниях появились луноходы. Леонов тогда говорил: «Это же техника, не люди! Ну хоть бы какой-нибудь хреновенький наш космонавтик на Луне побывал!» Однако его мечта так и не сбылась…
В 1968 г. Алексей Архипович окончил Военно-воздушную инженерную академию имени Н. Е. Жуковского. В последующие годы он неоднократно проходил подготовку к полетам, но по различным причинам они не состоялись.
В начале 1973 г. Академия наук СССР и Национальное агентство космических исследований США объявили о начале развертывания программы «Экспериментальный полет “Аполлон”—“Союз”». Были названы космонавты, которым предстояло пройти долгий и сложный путь к совместному старту. Необходимым условием итоговой подготовки должны были стать глубокие знания техники, умение работать с системами и оборудованием обоих кораблей, знание языка страны-партнера и высокая профессиональная квалификация. СССР представляли летчики-космонавты А. А. Леонов и В. Н. Кубасов, Америку – астронавты Т. Стаффорд, В. Бранд и Д. Слейтон. В июле 1975 г. совместный полет был осуществлен. Командиром корабля «Союз-19» был Алексей Леонов.
Все человечество с восхищением следило за космонавтами. Впервые в истории была осуществлена стыковка космических кораблей двух разных стран, опробованы в действии новые средства обеспечения безопасности полетов человека в космическом пространстве, проведены астрофизические, медико-биологические, технологические и геофизические эксперименты. Полет продолжался более пяти суток, открыв новую эру в освоении космоса.
С 1972 по 1991 год Леонов был заместителем начальника Центра подготовки космонавтов им. Юрия Гагарина, командиром отряда космонавтов. В 1981 г. он защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук.
За годы научно-практической работы и во время космических полетов Алексей Леонов выполнил целый ряд исследований и экспериментов. Среди них: исследование световых и цветовых характеристик зрения после полета в космос, влияние факторов космического полета на остроту зрения пилота комплекса «Буран», использование гидросферы как аналога невесомости, создание скафандра для работы в гидросфере. Он неоднократно принимал участие в научных конференциях и международных конгрессах, сделал около 30 докладов, был автором книг «Пешеход космоса», «Солнечный ветер», «Восприятие пространства и времени в космосе», «Особенности психологической подготовки космонавтов» и др.
Алексей Леонов награжден двумя орденами Ленина, орденами Красной Звезды, «За службу Ро дине в ВС СССР» 3-й степени, «За заслуги перед Отечеством» 4-й степени, медалями, многочисленными иностранными наградами. Он лауреат Государственной премии СССР и премии Ленинского комсомола в области литературы и искусства. Является почетным гражданином 30 городов мира, его именем назван кратер на обратной стороне Луны. Бронзовые бюсты установлены в Москве, на Аллее космонавтов, и на родине.
С марта 1992 г. генерал-майор авиации Алексей Леонов – в запасе. Еще в школьные годы он был неравнодушен к живописи. Увлечение стало его «второй специальностью» – он был принят в Союз художников СССР почти 40 лет назад. Леонов – автор около 200 картин и 5 художественных альбомов, среди которых космические пейзажи, фантастика, земные пейзажи, портреты друзей (акварель, масло, голландская гуашь). «Для меня живопись не просто отображение, – говорит знаменитый космонавт, – а сама жизнь, ее достойнейшее проявление, ее многообразие».
С 1992 по 2000 год Алексей Леонов был президентом специализированного инвестиционного фонда «Альфа-капитал». Сейчас он сопредседатель Международной ассоциации участников космических полетов, действительный член Международной академии астронавтики и президент Международного фонда поддержки космонавтики. Кроме того, Леонов занимает пост вице-президента Альфа-Банка. Недавно он посетил Омский авиационный завод «Полет», проявив интерес к подписанным в рамках МАКС-2003 соглашениям о запуске ракет «Космос 3М» для вывода на орбиту немецких спутников, а также о производстве новых самолетов. Леонов заявил, что его банк намерен участвовать в тендере на финансовое участие в проекте и предоставить кредит под исполнение этого контракта. Все его планы на будущее по-прежнему связаны с космосом.