В начале 1964 года Сергей Королев с соратниками оказался перед серьезной проблемой. Корабли-спутники «Восток» исчерпали свой потенциал, и советское руководство утратило к ним интерес. Их должны были принять на вооружение армии, но военных больше устраивал фоторазведчик «Зенит 2». Конструкторские бюро, работавшие на космос, впервые столкнулись с дефицитом финансирования. Требовался новый триумфальный прорыв, и тогда Королев предложил сконструировать на основе «Востока» трехместный корабль для установления нового рекорда. Сначала проектанты взбунтовались, отказавшись от реализации «дикой затеи». Королев пошел на хитрость: он пообещал, что одно место в новом корабле будет зарезервировано за ведущим конструктором корабля. Соблазн стать одним из первых космонавтов был столь велик, что Константин Петрович Феоктистов, возглавлявший в то время проектирование пилотируемых кораблей, взялся превратить одноместный «Восток» в трехместный «Восход».
Космический корабль 3КВ («Восход-1») отличался от исходного 3КА по целому ряду параметров. Прежде всего пострадала безопасность. Чтобы разместить трех космонавтов в тесной кабине, пришлось отказаться не только от катапультирования на этапе спуска, но и от скафандров. Теперь они должны были лететь в спортивных костюмах, лежа в очень неудобных позах – на спине с подогнутыми к груди коленями. Для смягчения удара о землю кресла «Эльбрус» снабжались дополнительными амортизаторами. Кроме того, была разработана система мягкой посадки, включающая два основных парашюта и пороховые двигатели. На спускаемом аппарате также установили дублирующий тормозной двигатель.
Сергей Королев выполнил свое обещание. В рискованный полет на «Восходе-1» отправились не военные пилоты, а специалисты: инженер-полковник Владимир Михайлович Комаров, врач Борис Борисович Егоров и конструктор Константин Петрович Феоктистов. Создатели корабля волновались перед стартом, ведь 3КВ проектировался на скорую руку, а перед отправкой космонавтов состоялся всего лишь один беспилотный полет нового корабля с тремя манекенами. Если что-то пойдет не так, обшивка разгерметизируется или не раскроется один из парашютов, то космонавты погибнут, а это поставит крест на репутации бюро в глазах правительства. Оставалось уповать на профессионализм Феоктистова, который знал «Восход» лучше всех и мог, казалось, справиться с любой технической проблемой.
Запуск состоялся 12 октября 1964 года. Космонавты пробыли на орбите сутки и успешно вернулись на Землю. Полет вызвал огромный резонанс в мире. Поскольку подробности об устройстве ракеты и корабля оставались засекреченными, западные эксперты сочли, что «Восход-1» является летательным аппаратом нового типа: его называли «космическим линкором». Впрочем, Хрущев не смог насладиться очередным триумфом: еще до приземления экипажа «Восхода» в стране произошел государственный переворот, и Никиту Сергеевича сместили с должности.