Генерал-лейтенант Каманин, убежденный в том, что летать в космос должны только военные, был категорически против гражданских кандидатов, тем более подготовленных на скорую руку. Феоктистов, по мнению Каманина, лететь не мог, так как у него, помимо слабого зрения, были выявлены и другие сложности со здоровьем. Проблемным оказался и Катыс. От сотрудников госбезопасности генерал-лейтенанту стало известно, что
12 августа Каманин доложил, что оба экипажа подготовлены к полету, но заметил:
В конце сентября Никита Сергеевич Хрущёв лично посетил Тюратам. Он осмотрел макет корабля «3КД», побеседовал с Юрием Гагариным, Павлом Беляевым и Алексеем Леоновым. Кроме того, лидер государства наблюдал пять показательных запусков ракет разных модификаций.
29 сентября выяснилось, что при наземной проверке беспилотного «Восхода» отказала бортовая телеметрия. Пуск отложили. Первый корабль («3КВ» № 2) стартовал только 6 октября 1964 года под обозначением «Космос-47». Вместо космонавтов на его борту были три манекена. Через сутки, на семнадцатом витке, корабль успешно приземлился в заданном районе между Кустанаем и Петропавловском при сильном ветре. Система мягкой посадки сработала штатно. Спускаемый аппарат коснулся земли практически с нулевой скоростью, но из-за ветра его протянуло на 160 м. Если бы на борту были космонавты, то они отстрелили бы парашюты вручную. Испытание корабля признали удачным.
4 октября оба экипажа, члены Госкомиссии, Юрий Гагарин и Андриян Николаев самолетом «Ан-10» прибыли на полигон. Началась предстартовая подготовка. Космонавты продолжили изучать программу полета, рассчитанного на сутки. Все семеро, и особенно Константин Феоктистов, понимали, что в этом полете риск для его участников весьма велик. Кроме конструктивных особенностей корабля «Восход», снижающих надежность системы в целом, была еще одна серьезная проблема: ограничения по массе не позволили обеспечить космонавтов запасом средств жизнеобеспечения больше чем на двое суток. Таким образом, возможность спуска корабля при отказе тормозных двигателей за счет естественного торможения исключалась.
11 октября состоялся вывоз ракеты с кораблем на старт. При тестах выяснилось, что не работает телеметрическая система третьей ступени. Систему пришлось менять прямо на ракете, установленной на комплексе. В тот же день Николай Каманин вручил командиру экипажа Владимиру Комарову коммунистические реликвии из Музея Ленина в Москве: портрет Карла Маркса, принадлежавший Владимиру Ильичу Ленину, фотографию Ленина с газетой «Правда» в руках и красный бант со знамени Парижской коммуны.
12 октября 1964 года в 10:30 по московскому времени с 1-й площадки полигона Тюратам стартовала модернизированная ракета-носитель «Восход», которая вывела на орбиту первый в мире трехместный космический корабль «Восход» («3КВ» № 3) с экипажем (позывной «Рубин») в составе: командир-инженер – полковник Владимир Комаров; научный сотрудник-космонавт – кандидат технических наук Константин Феоктистов, врач-космонавт – Борис Егоров. Во время выведения связь с экипажем поддерживал Юрий Гагарин, ему отвечал Владимир Комаров.
Об успешном пуске Сергей Королёв доложил Никите Хрущёву, отдыхавшему в Пицунде, а затем другим руководителям правительства, включая Леонида Ильича Брежнева. Однако последнему было в те дни не до космоса: подготовка государственного переворота находилась в самом разгаре.