El 16 de junio de 1963, a la edad de 26 años y a bordo del Vostok 6, se convirtió en la primera mujer y el primer civil en viajar al espacio. Su nombre en clave durante la misión fue Chaika (gaviota en castellano). Su vívida voz fue propalada a los pueblos de todo el mundo: “¡Soy yo, Gaviota!”. “Veo el horizonte ” una luz azul, una hermosa banda. La Tierra “¡es tan hermosa!”.
“Posiblemente ustedes no pueden imaginar lo hermoso que es. Cualquiera que vea la Tierra desde el espacio exterior, no puede dejar de ser asaltado por una sensación de reverencia y amor por este planeta que es nuestro hogar”.