3名航天員隨即移到“聯盟”11號飛船座艙內，並隨即回到自己的座位，檢查了飛船各個係統是否正常和要帶回地球的物品是否齊全，但他們忘了最重要的一環，就是未穿上航天服。這也可能是過於相信飛船結構的可靠性的緣故吧。6月29日下午9時進行了兩個飛行器的分離，啟動飛船係統返航。飛船繼續繞地球軌道飛行了4個小時，同時進行了幾次必要的定向姿態調整，這個過程一直與地麵有聯係。
6月30日午夜1點35分點燃發動機，飛船按預定程序再入大氣層，按計劃拋掉服務艙。就在這個過程中飛船座艙中的一個壓力閥門被震開了，幾秒鍾之內座艙空氣漏光，形成爆炸性減壓，致使航天員因急性缺氧、意識喪失和體液沸騰而死亡。
這時，地麵歡迎英雄歸來的人群正在翹首以待，直升機機組人員和一切技術保障人員都集結在預定地區。當飛船按正常程序在預定地點降落後，人們歡欣跳躍著一齊奔向飛船。但是，當他們激動地打開艙門時，卻被眼前的場麵驚呆了。他們看到的不是即將和他們握手擁抱的太空英雄，而是3具麵部毫無表情的屍體。
在長時間的沉默之後，為迎接英雄預備舉行的盛大歡迎會和慶功會，變成了悲傷的追悼會。
這次航天空難給蘇聯的載人航天事業以沉重的打擊，它是繼1967年4月24日“聯盟”1號飛船航天員科馬羅夫著陸時墜地身亡之後又一次惡性事故。
為了查明事故的原因，蘇聯有關部門對死者作了屍體解剖。據醫生說，3名航天員屍解證明，他們的血液在處於完全真空中時大部分已經氣化了，身體出現典型的減壓症狀而且已達到前所未有的嚴重程度。從醫學經驗和理論上講，生物體在爆炸性減壓的瞬間所造成急性缺氧和體液沸騰，10秒鍾內即會使生物體喪失意識，15—20秒鍾內停止呼吸，3—3.5分鍾內心髒停止跳動。人在這樣短的時間裏，如果沒有快速增加氣壓的應急措施，根本來不及穿上航天服，所以定死無疑！
造訪太空的第一位女航天員
世界上第一位造訪太空的“嫦娥”是蘇聯的捷列什科娃。1963年6月，她乘“東方”6號宇宙飛船飛上太空，飛行3天後平安返回地球，開創了婦女航天的先河。
捷列什科娃生於1937年3月，自幼向往藍天。中學畢業參加工作後，一邊進函授技術學校學習，一邊參加航空俱樂部的跳傘活動。加加林首航太空後，她十分羨慕和喜歡這位航天英雄。她懷著強烈的願望，和俱樂部的女友一起給航天部門寫了一封信，呼籲選派女子去參加太空飛行。使她感到驚喜的是，這封信引起了有關部門的重視，邀請她們去莫斯科陳述意見。1962年，捷列什科娃經過嚴格的體格檢查，被選入首批航天員隊伍。
經過1年多的艱苦訓練，1963年6月16日，她終於乘上“東方”號飛船飛上太空。後來她在回憶這次具有曆史意義的航天飛行時說：“我穩坐在宇宙飛船的密封艙內，沒有想自己的家，也沒有想是否能返回地球。我腦子裏隻裝著未來24小時內擔負的合作和責任。當我在太空中看到無比壯觀的地球時，實在抑製不住內心的激動，我對它產生了深深的眷戀。於是我提出延長在太空逗留的時間。我的請求得到批準。最後，我繞地球48圈，飛行了70小時50分鍾，航程200萬公裏。這是我一生最大的幸福。”
在太空飛行中，捷列什科娃幾乎沒有一點睡意，她不願漏過任何一個細節，隻想多看看太空勝景，多做一些太空實驗。她完成了一係列醫學、生物學和科學技術考察項目，證明婦女完全能在太空中正常工作。