1963 г. изстрелян е „Восток 6”. На борда на космическия апарат е съветската космонавтка Валентина Терешкова, която става първата жена, летяла в космоса.
През 1962 г. Терешкова е включена в женската космонавтска група. От над 400 кандидатки са избрани само пет - Татяна Кузнецова, Ирина Соловьова, Жана Йеркина, Валентина Пономарьова и самата Терешкова. Два дни преди тя да излети, в орбита излиза с „Восток 5” космонавтът Валери Биковски - двамата се намират на близки орбити.
Валентина Терешкова е първият без авиационно образование космонавт и командир на кораб. В историята на космонавтиката е записано, че тя единствена излита като лейтенант, но само часове по-късно направо става капитан. Намира се сама в орбита 2 дни 22 часа 50 мин.
По време на полета били записани данни от реакции на женското тяло по време на полета. Като други космонавти на мисиите „Восток”, тя поддържала дневник на полета, направила снимки, и ръчно ориентирала космическия апарат.
През 2004 г. се разкрива, че грешка в контролната програма накарала кораба да се издига от орбитата вместо да слиза от нея. Терешкова отбелязала грешката на първия ден от полета и съобщила на Сергей Корольов. Грешката била незабавно оправена - Терешкова вкарала данните, получени от Земята в програмата за сваляне и се приземила безопасно.
Мястото на приземяване било кооперацията на Павински, на запад от Баево в Алтайския регион. След излизането на парашутите от капсулата, Терешкова просто пропуснала езерото, заради силния вятър. След приземяването, вятърът издухва парашута върху нея и тя получила наранявания преди да успее да се освободи от него.
След полета в космоса завършва с отличие Военно-въздушната инженерна академия „Н.Е. Жуковски” и се дипломира като инженер-космонавт през 1969 г. Същата година обаче женската космонавтска група е разпусната. През 1977 г. защитава докторат по инженерство, автор е на над 50 научни работи, професор. Има военно звание генерал-майор от авиацията.