Nava spațială „Voshod-2” a ieșit pe orbita Pământului pentru realizarea unui nou experiment – ieșirea omului în spațiul deschis. Această misiune a reprezentat un moment deosebit de important în istoria programului sovietic de explorarea spațiului. Întreaga țară a urmărit ieșirea în spațiul deschis.
Această s-a întâmplat la 17 martie 1965. Timp de 12 minute cosmonautul Alexei Leonov s-a aflat în afara bordului navei „Voshod-2” conduse de Pavel Beliaiev.
Ieșind din ușa navei spațiale, Leonov s-a îndepărtat de navă legat cu un cablu lung. În acest moment Beliaiev a transmis în direct: „Omul a ieșit în spațiul deschis! Omul a ieșit în spațiul deschis! Acum plutește în spațiu!”
Pe exteriorul navei au fost instalate două camere care au transmis imaginea în direct. Înainte de întoarcerea la navă, cosmonautul a dat jos aparatul de filmare și a intrat înapoi. Din cauza diferenței mari de presiune în scafandrul, puțin umflat, și cea din spațiu, costumul era greu de îndoit. Leonov a trebuit să deprisurizeze costumul pentru a intra înapoi în navă.
Înainte de ieșire în spațiul deschis, la Asociația Științifică Industrială „Zvezda” a fost dezvoltat scafandrul special „Berkut”. Iar antrenamentele de ieșire în spațiul deschis au avut loc pe bordul avionului Tu-104, la care a fost instalată o machetă de dimensiuni reale a navei spațiale „Voshod-2”.
În total, în timpul zborului au avut loc 7 situații urgente. Potrivit cosmonautului Leonov, trei sau patru dintre ele au implicat pericole pentru viață. Cea mai gravă avarie a avut loc în timpul aterizării, când a căzut sistemul de control: a fost dezactivat programul automat și s-a pierdut legătura cu Pământul. Echipajul a trebuit să aterizeze de urgență, faptul în urma căreia nava a ajuns nu în zona calculată, ci în mijlocul taigalei înzăpezite. Datorită operațiunii de salvare, cosmonauții au fost descoperiți și evacuați după trei zile.
Într-un timp după ce a avut loc ieșirea în spațiul deschis a cosmonautului sovietic Leonov, cosmonauții americani au reușit să repete acest experiment.