A második, embert szállító űrhajó, a Vosztok-2, fedélzetén German Tyitov őrnaggyal, 17-szer kerülte meg a Földet, s 25 óra 18 percet töltött a világűrben. A feladat annak tanulmányozása volt, hogyan hatnak az emberi szervezetre és a munkalépességre a tartós súlytalanság és hosszabb űrrepülés körülményei. A Vosztok-2 fedélzetéről készültek a Föld felszínét ábrázoló fénykép- és filmfelvételek is. Az űrhajó 1961. augusztus 7-én szállt le.