Al igual que en los programas previos Vostok y Vosjod la Unión Soviética envió primero prototipos no tripulados para validar la nave.

Sin embargo, al contrario de lo que había sucedido anteriormente, en esta ocasión todos ellos fracasaron.

27 minutos después, mientras los operarios estaban realizando las tareas de drenado del combustible, la nave creyó que estaba en una trayectoria errónea (los sistemas pensaban que el lanzamiento se había efectuado) y activó la torre de escape.

Ya que los cohetes eran diferentes en las versiones lunar (Protón) y terrestre (Soyuz), el fallo de uno no comprometía la fiabilidad del otro.

Sin embargo, impidió seguir efectuando pruebas con la Soyuz antes de que fuera tripulada.

Esto originó una agria disputa con Kamanin, quien consideró que no había tiempo para prepararlos adecuadamente.

Unas semanas antes del lanzamiento Komarov afirmó que si él no volaba «mandarán al piloto de reserva.

Una vez realizado el intercambio, ambas naves se separarían y volverían a Tierra.

Los soviéticos esperaban que el nuevo éxito, tras más de dos años sin vuelos tripulados, les devolviera la supremacía en la carrera espacial.

El lanzamiento se efectuó a la perfección pero una vez en órbita inmediatamente comenzaron los problemas.

El panel solar izquierdo no se abrió, lo que produjo una gran merma de la energía disponible para la nave.

Además el sensor solar 45 K falló, imposibilitando orientar el panel derecho, por lo que la corriente proveniente de este bajó a apenas 24 Amperios, insuficiente para mantener las baterías cargadas.

La primera prioridad seguía siendo que la Soyuz 1 se estabilizara mediante el giro sobre su eje.

Así pues, se determinó que la Soyuz debía volver a tierra en la 17.ª revolución.

Tal y como demostró la investigación posterior, de haberse lanzado la Soyuz 2 probablemente también se hubiera estrellado al volver a Tierra.

Mientras Komarov recorría su 16.ª vuelta a la Tierra Gagarin le transmitió las órdenes para su regreso.

La idea era que Komarov orientara la nave manualmente mientras ésta permaneciera en el lado diurno de la Tierra.

Komarov no había sido entrenado para realizar una maniobra así, pero se consideraba que estaba preparado para llevarla a buen término.

Para estabilizar la cápsula le produjo un giro sobre sí misma (como el de una peonza).

La maniobra había sido un éxito relativo: la Soyuz 1 volvía a Tierra aunque, sin combustible para orientarse, efectuaría la reentrada en modo balístico (lo que conlleva una elevada desaceleración).

Parte del compartimiento de los paracaídas, expuesto al calor generado, se fundió.

Sin embargo, debido a un fallo de diseño, éste no ejerció suficiente fuerza para arrastrar al paracaídas principal.

Poco después, debido al impacto, se encendieron los retrocohetes, lo cual alarmó a los especialistas, pues los retrocohetes deberían haberse activado antes de tocar el suelo para frenar a la nave.

Los retrocohetes prendieron fuego a la cápsula y, para cuando por fin llegaron hasta ella, ésta no era más que un amasijo humeante.

Unas siete horas después de que la Soyuz 1 se estrellara, la Unión Soviética anunció el trágico final.

Sin embargo solo se mencionó el fallo del paracaídas como causa del accidente, sin comentar la larga secuencia de problemas técnicos que venía arrastrando tanto la nave como el programa Soyuz.

Hasta aquel momento la Unión Soviética, salvo reconocer implícitamente fallos en algunas sondas, solo había hablado de éxitos en su programa espacial.

A los problemas del programa Soyuz había que sumarle los de su versión lunar (Zond) y los de los cohetes que debían llevar las naves hasta la Luna (Protón para el sobrevuelo y N-1 para el alunizaje).