• Baş pilot: (ekipaj üzvləri arasında yeganə kosmosa uçan Valeri Bıkovski olmuşdur)
• Ehtiyat pilot:
• Ehtiyat pilot: Aleksey Leonov

• Kütləsi: 4,720 kq
• Apogey: 235 km
• Perige: 181 km
• Meyl: 64,9°
• Dövr: 88,4 dəqiqə

Bir neçə gecikmə Vostok-5-in buraxılışdan əvvəl hazırlıqlarını pozdu, ən böyük narahatlıq günəş alovunun artması ilə bağlı idi. İlk zamanlar bunun kosmik gəmiyə və onun sərnişininə hansı təsirləri ola biləcəyi məlum deyildi, buna görə də planlaşdırılan 11 iyun buraxılış tarixi bir neçə gün təxirə salındı. Ayın 14-də, Bıkovski daha çox gecikmələr baş verdikdə, uçuşu gözləyən kapsula bağlandı. Blok E mərhələsindəki giroskop nasaz oldu və dəyişdirilməli idi, lakin bu, yanacaqları gücləndiricidən çıxarmaq, onu yastiqciqdan avtomobilin yığılması binasına endirmək və işə salınmanı daha bir neçə gün gecikdirmək demək olardı. Tamamilə yanacaqla doldurulmuş reaktiv daşıyıcıda sadəcə təmir işləri aparmaq üçün hesablanmış riski götürmək qərara alındı. Tez bir zamanda əvəzedici giroskop quraşdırıldı və Moskva vaxtı ilə saat 14:59-da uçuş baş verdi. Son bir kiçik problem göbək yastığının əlaqəsini kəsə bilmədiyi zaman ortaya çıxdı, lakin gücləndirici qaldırılmağa başlayan kimi onu çıxartdı. Blok E mərhələsi bir qədər zəif performans göstərsə də və kosmik gəmini normal 181 × 235 kilometr ilə müqayisədə 175 × 222 kilometr ilə orbitə çıxarsa da, buraxılış heç bir çətinlik olmadan davam etdi.

Kosmonavt nin əvvəlcə orbitdə səkkiz gün qalması nəzərdə tutulmuşdu, lakin o dövrdə günəş alovunun yüksək səviyyələri səbəbindən missiyanın təfərrüatları dəfələrlə dəyişdi və nəticədə o, beş gündən sonra geri qaytarıldı. Bu, tək ekipajlı uçuş üçün rekord olaraq qalır.

Bıkovski orbitdə bir neçə sadə elmi təcrübə həyata keçirdi, həmçinin məşq etdi və bədəninin çəkisizliyə reaksiyasını yoxladı. Uçuşdan sonrakı debrifinqdə o, kosmik gəminin ümumi dizaynının yaxşı olduğunu, lakin saatın doğru yerdə olmadığını söylədi:

"Alət paneli çox uzaqda yerləşdirilmişdi. Oturacaqdan açılmadan ilk yardım dəstinə çatmaq mümkün deyildi."

Valentina Tereşkova kimi o, dəbilqə qulaqlığının kəskin, xoşagəlməz səslər çıxardığını qeyd etdi. O, yeməyi belə təsvir etdi:

"Ümumiyyətlə yaxşı keyfiyyətə malikdir, baxmayaraq ki, onu işə salmazdan əvvəl yemək olmaz."

Kosmik gəminin tullantı toplama sistemindəki problemin kapsuldakı şəraiti "xoşagəlməz" etdiyi bildirilir. Qarşılaşılan yeganə çətinlik Vostok-1 və Vostok-2-də olduğu kimi, yenidən giriş modulunun xidmət modulundan təmiz şəkildə ayrıla bilməməsi idi. Bıkovskinin evə qayıtma vaxtı çatanda və o, ayrılıqlardan sonra bir neçə saniyəlik kəskin titrəyişlər yaşadı.

Vostok-5-in eniş koordinatları Qazaxıstanın Karatal şəhərindən 2 km şimal-qərbdə və Qazaxıstanın şəhərindən 550 km şimal-qərbdə idi. Xilasedicilər eniş yerinə çatmazdan əvvəl bir qrup yerli fermer Bıkovskini qarşılamışdı. Eniş yeri indi iki abidəsi olan kiçik hasarlanmış parkdır. Bir abidə 10 metr hündürlüyündə gümüşü düzbucaqlı formasındadır, yaxınlığında enmə tarixini göstərən kiçik bir daş vardır. İkinci abidə L formalı qumlu rəngli daş quruluşdur. Divarda ulduzlar, teleskoplar, planetlər və günəşlə əhatə olunmuş skafandrda üzən kosmonavt təsvir edilmişdir.

Yenidən daxil olan kapsul Kaluqadakı Tsiolkovski Muzeyində nümayiş etdirilir.