Полет "Восхода" был первой ступенькой масштабного космического проекта полетов многоместных кораблей, который задумали Сергей Королев и его коллеги. Вторым шагом должен был стать выход в космос из космического корабля одетого в скафандр космонавта - конечно же, снова первый в мире. Американцы собираются осуществить подобную операцию весной 1965 года. Что же, мы должны стартовать раньше и обеспечить советский приоритет в "космической гонке".
18 марта 1965 года в 10 часов 00 минут по московскому времени с первой площадки космодрома Байконур был осуществлен запуск космического корабля 3КД ╧ 4 ("Восход-2"). На его борту находился экипаж в составе командира корабля полковника Беляева Павла Ивановича и второго пилота подполковника Леонова Алексея Архиповича.
Подготовка к выходу второго пилота в космическое пространство началась сразу же после выведения корабля на околоземную орбиту. На втором витке вокруг Земли Алексей Леонов вышел в открытый космос. В безопорном пространстве он совершил пять отходов и подходов к кораблю. Самый первый отход он выполнил на минимальное расстояние - около одного метра. В последующих отходах второй пилот удалялся от корабля на полную длину фала - на пять метров.
Плавая в безопорном пространстве, космонавт вел телефонные переговоры с командиром корабля и наземными станциями связи, определял возможности ориентации человека в открытом космосе.
Когда "Восход-2" пролетал над Сибирью, Алексей Леонов вернулся внутрь корабля. Это удалось сделать с трудом, поскольку скафандр раздулся из-за большой разницы во внутреннем и внешнем давлении.
После завершения выхода в космос Алексея Леонова, экипаж корабля проводил навигационные эксперименты, наблюдал за метеорологическими процессами в земной атмосфере, изучал ее оптические характеристики. Павел Беляев и Алексей Леонов выполнили также значительный объем медицинских исследований, продолжили исследования вестибулярного аппарата.
Готовясь к посадке, космонавты заметили некоторые отклонения в системе ориентации корабля на Солнце. Было принято решение о посадке корабля на 18-м витке с помощью ручного управления.
Управляемый Павлом Беляевым корабль сошел с орбиты и 19 марта 1965 года в 12 часов 02 минуты совершил посадку в 180 километрах от города Перми. Так как место посадки оказалось в тайге, поисково-спасательная служба смогла эвакуировать космонавтов только через двое суток после приземления - 21 марта.
Уже весной 1965 года, почти сразу же после завершения полета "Восхода-2", встал вопрос о продолжении программы полетов космических кораблей этой серии. Но "полоса везения" для советской космонавтики явно подошла к концу. Генерал Николай Каманин писал в своем дневнике:
"18 декабря (1965 года - С.Ч.) в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) на 14-е сутки испытания системы жизнеобеспечения (для космического корабля "Восход", который должен был летать с двумя космонавтами в течение 15-20 суток - С.Ч.) досрочно прекратились. В этот же день состоялось заседание Военно-промышленной комиссии (ВПК), на котором Л.В.Смирнов провел очередное "избиение" смежников ОКБ-1 (конструкторское бюро, которым руководил С. П. Королев - С.Ч.) за срывы графиков поставок комплектующих. Досталось Н. А. Пилюгину, М. С. Рязанскому, Г.И. Северину, Г. И. Воронину и многим другим главным конструкторам. После "разноса" ясности с готовностью "Восходов" не прибавилось, но ВПК обязала Королева запустить два "Восхода" и два "Союза" до XXIII съезда КПСС, запланированного на март 1966 г." [7.2].
В 1965 году американцы один за другим отправляли в космос свои корабли. А в СССР после полета "Восхода-2" установилось "затишье". Ситуация очень беспокоила советских космонавтов, и в конце октября 1965 года они даже направили по этому поводу коллективное письмо в ЦК КПСС и лично товарищу Леониду Ильичу Брежневу. Это письмо - с подачи генерала Николая Каманина - подписали летчики-космонавты СССР Ю.Гагарин, А.Леонов, П.Беляев, Г.Титов, А.Николаев, В.Быковский.
Письмо ушло в ЦК КПСС. Но прошел месяц, второй, третий... 5 января 1966 года генерал Николай Каманин делает в своем дневнике следующую запись:
"На настроении ребят (т.е. летчиков-космонавтов СССР - С.Ч.) сказывается и неопределенное отношение высокого руководства к их письму в ЦК КПСС. Прошло уже три месяца, как оно вручено Брежневу, но за это время никто даже не побеседовал с космонавтами по содержанию письма. Полнейшее равнодушие наших руководителей к космосу можно объяснить только растерянностью и боязнью разворошить серию наших провалов" [7.3].