En 1960 se unió al primer cuerpo de cosmonautas soviético que preparaba vuelos tripulados al espacio, que buscaban buenos pilotos pero sin demasiado tiempo de vuelo.
Además se le autorizó a controlar la nave (Yuri Gagarin voló siempre con el piloto automático conectado).
Se graduó en Zhukovskiy en 1968 las perspectivas de volver a volar parecían pequeñas.
A partir de 1970 trabajó en tareas administrativas referentes al programa espacial militar soviético.
La película 2010: The Year We Make Contact se inicia con una conversación entre Heywood Floyd y su contraparte soviético Dmitri Moisévich.
Moisévich comenta que la nave espacial Leónov se prepara para ir a Júpiter.