В начале декабря 1963 года Каманин сформировал экипажи для трех «Востоков», но только 23 января 1964 года Военный совет ВВС принял решение о начале подготовки пилотов Бориса Валентиновича Волынова, Евгения Васильевича Хрунова, Павла Ивановича Беляева, Алексея Архиповича Леонова, Владимира Михайловича Комарова и Георгия Тимофеевича Берегового. Последнего приняли в отряд на том же совете и рекомендовали готовить по ускоренной программе. 30 января вся группа выехала в Киржач на парашютные прыжки.
Шел 1964 год, а утвержденной программы полетов «Востоков» так и не было. Их сборка на Опытном заводе № 88 затягивалась из-за выполнения более важных заказов. Кроме того, катастрофически не хватало финансирования. Да и политический эффект от новых полетов «Востоков» был бы не столь значимым, как в начале 1960-х годов, поэтому внимание к ним руководства страны заметно снизилось.
В этой сложной ситуации Сергею Королеву пришла оригинальная идея – сделать из одноместного корабля «Восток» трехместный! Он предложил проектантам во главе с Константином Феоктистовым проработать эту идею. Однако вначале те категорически отказались: пришлось бы ломать всю схему полета и посадки, а на это потребуется много времени. Тогда Королев на очередном совещании пообещал выделить одно место в многоместном «Востоке», получившем наименование «Восход», для проектанта. И работа сразу же закипела.
Главный конструктор доложил о возможности осуществления полета трехместного корабля раньше американцев лично Никите Хрущеву и получил его полную поддержку, несмотря на то что в докладе было отмечено: риск полета на трехместном «Восходе» больше, чем на одноместном «Востоке». Однако Хрущев надеялся на большой политический эффект от полета трехместного корабля, что и использовал Королев. Впоследствии такой ход конструктора вызывал горячие споры, ведь из-за работы над «Восходом» застопорились работы над кораблем следующего поколения – «Союзом». Королев добивался быстрого тактического успеха, отодвинув стратегическую задачу, что, разумеется, не могло не сказаться на лунной программе.
4 февраля 1964 года Сергей Королев получил распоряжение «сверху»: новых «Востоков» больше не строить, а те четыре корабля «3КА», которые находились на заводе, переоборудовать для полета трех космонавтов. 5 февраля на представлении проекта переделанного «Востока» представителям промышленности и ВВС главный конструктор объявил, что полет возможен уже весной 1964 года. Однако не все было так просто, и многие технические решения требовали испытаний.
13 марта собралась Военно-промышленная комиссия, которая поручила ВВС готовить экипаж в составе: космонавт, ученый и врач. Еще через месяц вышло правительственное постановление, в котором предписывалось в дополнение к четырем «Востокам», переделываемым в трехместные корабли, изготовить еще пять модернизированных кораблей для осуществления выхода в открытый космос. Трехместный корабль получил обозначение «3КВ», а корабль с возможностью выхода в открытый космос – «3КД». Испытательные полеты с животными на борту должны были предшествовать пилотируемым запускам.
Казалось бы, все организационные проблемы решены, но к середине июля выяснилось, что в первой половине августа старт не состоится: возникли серьезные проблемы с процедурой приземления. 9 июля спутник «Зенит-4» («Космос-34»), на котором испытывали систему мягкой посадки, опустился в Уральских горах и катился триста метров крутому склону, и только после этого сработал двигатель мягкой посадки. Чтобы уберечь космонавтов от такого варианта приземления, специалисты предложили снабдить их… специальными шлемами. Королев настаивал на решении проблемы другими способами, и к середине августа удалось накопить положительный опыт: из девяти приземлений три прошли со скоростью 7,5 м/с, а шесть со скоростью ниже 1,5 м/с.
21 августа Сергей Королев доложил, что работа по кораблю «3КВ» близка к завершению. Однако возникли новые проблемы. Сначала вышла задержка с поставкой ракеты-носителя на полигон. Затем, 29 августа, в Феодосии при подвеске спускаемого аппарата к самолету для испытаний самопроизвольно открылся люк парашютного контейнера. Пришлось разбираться, а испытания отложить. 7 сентября при испытаниях тот же люк не раскрылся вообще, и спускаемый аппарат, упав с десяти километров, разбился. Тогда же из-за отказа двигателя центрального блока «А» ракета с очередным фоторазведчиком «Зенит-4» не ушла со старта, а ведь она была точно такой же, что и для запуска первого «Восхода». Потребовалось время, чтобы разобраться с этими проблемами.
В конце сентября Никита Сергеевич Хрущев лично посетил полигон. Он осмотрел макет корабля «3КД», побеседовал с Юрием Гагариным, Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым. Последний продемонстрировал руководителю государства вход в шлюз и выход из него в новом скафандре. Кроме того, Хрущев наблюдал пять показательных пусков ракет Королева, Челомея и Янгеля.