16 января 1969 года в 11 часов 20 минут московского времени успешно осуществлена ручная стыковка космических кораблей «Союз-4» и «Союз-5». Это произошло в момент прохождения кораблей над территорией Советского Союза, когда космический корабль «Союз-4» совершал 34-й оборот вокруг Земли, а «Союз-5» 18-й оборот. Перед стыковкой экипажами обоих кораблей были проверены все бортовые системы, о состоянии которых было доложено на Землю. В 10 часов 37 минут началось автоматическое сближение кораблей, в результате которого расстояние между двумя кораблями сократилось до 100 метров.
Затем командир корабля «Союз-4» летчик-космонавт В. А. Шаталов перешел на ручное управление и, маневрируя кораблем «Союз-4», осуществил причаливание к кораблю «Союз-5». После причаливания произошел взаимный механический захват кораблей, жесткое их стягивание и соединение электрических цепей. На этапах сближения, причаливания и стыковки все системы кораблей функционировали нормально. Таким образом на орбите искусственного спутника Земли была собрана и начала функционировать первая в мире экспериментальная космическая станция с четырьмя отсеками для экипажа, обеспечивающими выполнение большого комплекса экспериментов и исследований, а также комфортные условия для работы и отдыха. Внутри станции между ее отсеками установлена телефонная связь.
Для дальнейшего выполнения программы полета орбитальная космическая станция была сориентировала командиром корабля «Союз-5» Б. В. Волыновым. Процессы сближения и стыковки передавались на Землю с помощью наружных телекамер.
Летчик-космонавт В. А. Шаталов доложил, что все системы станции работают нормально. Параметры микроклимата в отсеках находятся в заданных пределах. Самочувствие космонавтов хорошее.
Экипаж станции выполняет программу дальнейших экспериментальных работ, С космонавтами поддерживается устойчивая радиосвязь.
Полет экспериментальной космической станции продолжается.