Чтобы ускорить реализацию проекта, правительство распорядилось передать в распоряжение Семенова четыре готовых корпуса станций «Алмаз», построенных под руководством Владимира Николаевича Челомея в интересах военных. У станции 17К был всего один стыковочный узел, а внутреннее пространство разделили на три отсека: переходной, рабочий и негерметичный агрегатный. Электроснабжение обеспечивали четыре панели солнечных батарей. Научное оборудование в основном было представлено астрономическими приборами, включая солнечный телескоп ОСТ-1, рентгеновский телескоп РТ-2, инфракрасный телескоп ИТС-К, а также большим набором устройств для медицинских исследований. В рабочем отсеке также находились спальные места космонавтов, тренажеры для поддержания физической формы (беговая дорожка и велоэргометр), холодильники с запасами продуктов питания, емкости с водой и туалет (ассенизационно-санитарное устройство, АСУ).
19 апреля 1971 года первая станция 17К под названием «Салют» отправилась в космос на ракете УР-500К («Протон-К»). 24 апреля к ней попытался пристыковаться корабль «Союз-10», но из-за поломки стыковочного агрегата процедура сорвалась, и экипаж во главе с опытным космонавтом Владимиром Александровичем Шаталовым вернулся на Землю несолоно хлебавши.
6 июня к «Салюту» прибыла следующая экспедиция. «Союз-11» пристыковался успешно, и космонавты Георгий Тимофеевич Добровольский, Владислав Николаевич Волков и Виктор Иванович Пацаев перешли на борт станции. Они провели там свыше двадцати трех суток, занимаясь разнообразными экспериментами. Тут сменные руководители полета заметили растущую психологическую напряженность между членами экипажа. Справиться с непростой ситуацией помог случай: 16 июня космонавты почувствовали резкий запах дыма. Из-за угрозы развития пожара экипажу была дана команда готовить свой корабль к эвакуации, но космонавты сумели переключить оборудование станции на второй энергоконтур и задействовать систему очистки атмосферы. Общая работа в экстремальной обстановке сплотила экипаж, и в дальнейшем он работал слаженно.
29 июня, установив новый рекорд по пребыванию на орбите, космонавты заняли свои места в «Союзе-11». Перед расстыковкой опять произошел сбой: никак не удавалось загерметизировать люк корабля. Космонавты начали нервничать. Проблему вскоре удалось решить, и спускаемый аппарат вошел в атмосферу. Он совершил мягкую посадку в расчетном районе, однако на вызовы поисково-спасательной группы космонавты не отвечали… Когда спасатели вскрыли люк, они увидели, что экипаж мертв.