Après le vol réussi de Voskhod-2, les Américains ont entrepris toute une série de missions qui ont pulvérisé les records des cosmonautes soviétiques. Que ce soit dans le domaine de la durée des vols, des techniques de rendez-vous en orbite ou des sorties dans l'Espace, le programme Gemini permet aux Etats-Unis de devancer l'Union soviétique.

Cette dernière ne compte évidemment pas laisser durer cette situation. En attendant l'avènement du nouveau et révolutionnaire vaisseau Soyouz, les responsables moscovites estiment que Voskhod peut encore être utile.

Plusieurs missions sont mises sur pied par KOROLIOV :

• En juillet-août 1965, un 3KV avec des animaux à son bord effectuera un vol allant de 15 à 30 jours.
   

• En septembre-octobre 1965, un autre 3KV (Voskhod-3) emmènera un pilote et un scientifique sur un vol où sera testé le principe de gravité artificielle.
   

• En mars-avril 1966, un 3KV (Voskhod-4) effectuera un vol d'une quinzaine de jours, destiné à des études biomédicales, avec un pilote et un médecin. Dans cette perspective, trois médecins sont recrutés (ILLINE, KISELIOV et SENKEVITCH).
   

• Au cours de l'année 1966, deux 3KD (Voskhod-5 et 6) effectueront des vols visant à perfectionner les techniques de sortie dans l'Espace. Il est prévu que la mission
  Voskhod-5 sera conduite par un équipage féminin (PONOMARIOVA et SOLOVIOVA). Il existe aussi un projet audacieux pour Voskhod-6 : tester pour la première fois un UPMK (une unité individuelle de déplacement dans l'Espace). L'usine 918 a une proposition pour un tel engin, mais l'idée restera sans suite.

De plus, KOROLIOV projette de faire voler un journaliste sur l'une des futures mission Voskhod. Plusieurs hommes sont sélectionnés au sein d'un groupe spécial (GOLOVANOV, LETOUNOV et REBROV).

Mais l'Armée de l'Air n'entend pas les choses de la même façon et réalise ses propres projets où toutes les expériences biomédicales sont remplacées par des expériences militaires. Commence alors une interminable dispute entre l'Armée et KOROLIOV. Ce dernier cherche à obtenir l'annulation de l'expérience de gravité artificielle, qui permettrait de laisser la place aux expériences médicales. En novembre 1965, il décide d'annuler purement et simplement les vols Voskhod-5 et Voskhod-6. Les sorties dans l'Espace qu'ils devaient effectuer le seront sur les vaisseaux Soyouz.

Le 15 décembre 1965, les vaisseaux américains Gemini VI et Gemini VII réalisent un rendez-vous orbital au cours duquel ils s'approchent jusqu'à quelques centimètres l'un de l'autre. Cet exploit constitue un nouvel affront des Américains au programme spatial soviétique. Le lendemain, la Commission Militaro-Industrielle (VPK) se réunit pour fixer un planning précis pour la suite du programme Voskhod. Mais les désaccords entre l'Armée et l'OKB-1 sont tellement importants que la Commission ne parvient à arrêter aucune date. La seule décision prise au cours de la réunion est celle de faire voler Voskhod-3 et 4 avant le prochain Congrès du Parti Communiste qui débute le 21 mars 1966.

Le 14 janvier 1966, Sergueï KOROLIOV décède sur la table d'opération. L'Union soviétique perd l'un de ses plus grands serviteurs.

C'est Vassili MICHINE qui prend la succession de KOROLIOV à la tête de l'OKB-1. Il est décidé de faire voler Voskhod-3 au mois de mars afin de battre un nouveau record de durée (une vingtaine de jours). Comme les effets sur l'organisme d'un séjour aussi long en apesanteur sont inconnus, un vaisseau emportant des animaux précédera le vol humain.

C'est ainsi que le 22 février 1966, un vaisseau 3KV (rebaptisé Cosmos 110) décolle de Baïkonour avec deux chiens à son bord. Après ce vol réussi, les responsables fixent la date de lancement de Voskhod-3, ainsi que ses objectifs précis. L'équipage principal sera composé de VOLINOV et CHONINE (doublures : BEREGOVOÏ et CHATALOV; triplures : GORBATKO et KATIS). Il devra mener à bien une mission de dix-huit jours.

La date de décollage est fixée entre le 10 et le 20 mars 1966. Quelques temps plus tard, elle est repoussée au 20 ou au 22 avril. Le 27 mars 1966, un lanceur Molnia-M - très semblable au Voskhod - explose au décollage. La crainte que l'accident ne se renouvelle pour le vol habité de Voskhod-3 pousse les ingénieurs à reporter le tir au mois de mai.

Cependant, le sort de Voskhod-3 est scellé le 10 mai, lors d'une réunion de la Commission Militaro-Industrielle. Ce jour là, alors que toutes les personnes présentes se sont accordées pour procéder au lancement entre le 25 et le 28 mai, M. SMIRNOV, président de la Commission, décide purement et simplement d'annuler le vol. Il pense en effet qu'il n'apportera rien de nouveau, et surtout que l'absence de manoeuvres en orbite prouvera aux Américains que le programme soviétique est en retard par rapport au programme américain.

Tous les vols sont donc annulés et les efforts sont concentrés sur le nouveau vaisseau Soyouz.