1965年3月18日，前苏联向近地轨道发射了“上升-2”号航天飞船。与“东方”号系列飞船的区别在于，它是一个双座航天器并带有一个特殊的闸门舱。闸门舱两端的两个带密封盖的舱口分别与飞船船体连接和通向广漠的宇宙。

　　飞船由飞行指挥别利亚耶夫和副驾驶列昂诺夫驾驶。这次飞行的目的是完成首次出舱活动。

　　入轨之后航天员们立刻着手准备。在飞船舱内飞行指挥帮助列昂诺夫穿好特殊的、备有自动的生保系统的航天服，检查了设备、系统和记录及通信装备的工作情况。调好飞船舱内及闸门舱内的压力之后，打开从飞船通往闸门舱的舱口盖。列昂诺夫通过舱口盖进入闸门舱之后，飞船指挥再关闭飞船舱的舱口盖。然后闸门舱除压，列昂诺夫打开出舱盖。立刻，使人目眩的阳光充满了闸门舱。

　　列昂诺夫把头伸出舱口，无边无际、深奥莫测的太空展现在他的眼前。日月星辰在他面前悠忽浮游而过。

　　列昂诺夫从容地穿过出舱闸门。在舱外他靠一条系索与飞船相连，离开飞船的最远距离在5m以上。

　　过去专家们并不清楚，在开阔的宇宙里人将如何处置自己？如何移动？能否保持空间定向能力？也许，根本就不能出舱，或者远离飞船时系索拉不住人怎么办？所有这些及其他一些问题都使列昂诺夫产生了一种加加林首次飞行时曾出现过的那种心理状态。

　　但是列昂诺夫的情况要轻松一些，因为这次不只他一个人。留在舱内的别利亚耶夫一直与他保持着双向联系，他密切注视并指挥着列昂诺夫的行动，随时准备在必要时去援助他。

　　前苏联对其即将进行的航天计划向来秘而不宣，事先从不公布于众。因此每项重大行动都显得来的突然，从而产生一种出奇制胜、一飞上天、一鸣惊人的效果。同加加林首次飞行一样，前苏联新闻界对“上升-2”号的飞行目的，在一开始一直守口如瓶。只是在列昂诺夫出舱之后才马上以一条特别新闻播出，并进行了电视实况转播，以显示其又一伟大成就。安装在闸门舱边缘上的摄影机如实地显示了列昂诺夫在舱外整个过程里的活动。可是，万万没有想到，航天员在返回船舱时遇到了麻烦。由于宇宙服在真空环境里像气球一样膨胀了起来，所以怎么也无法通过舱口。航天员在舱外焦急地挣扎，懊恼地咒骂，足足费了8分钟才回到座舱，而整个舱外活动一共才20分钟。真是祸不单行。“上升-2”号返回地球时由于自动的太阳定向系统失灵，不得不采用手控操纵。结果飞船降落在离预定着陆地区800km之遥、大雪封盖的森林里。尽管如此，这总算是一次别开生面的飞行。它揭开了征服宇宙史上的新的一页，证明人不仅可以在飞船内完成飞行任务，而且可以在飞船舱外活动和工作。这对于未来航天活动中航天员的营救、航天器的安装和维修及舱外设备故障的排除，都具有实际意义。