Le 7 août à 06h52 GMT, le TDU est allumé. Survient alors le même problème que sur Vostok 1 : le module de service ne se sépare pas correctement. Mais très vite la température brûle les câbles qui le retiennent et tout rentre dans l'ordre.

A l'heure prévue TITOV est éjecté de son vaisseau. Après qu'il se soit séparé de son siège éjectable, il aperçoit une locomotive et réalise qu'il est en plein sur sa trajectoire. La collision est évitée de justesse et TITOV atterrit (un peu brusquement) près du village de Krasnii Kout à 07h18 GMT. La seconde mission d'un Homme dans l'Espace a duré 25h18min.

Sur les lieux mêmes de l'atterrissage, TITOV informe les médecins Evgueni A. POBIDONOSTSIEV et Vladimir I. YAZDOVSKI des problèmes de santé qu'il a rencontrés là-haut.

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