天后便升空，本船搭乘了太空人Pavel Popovich上天，并在太空中与东方三号连络。这是人类首次有多过一艘太空船同时停泊在环绕轨道上，亦给予苏联的控制人员一次机会，去学习如何应付相似的情形，最接近时两者仅相距五公里，并开创了人类太空船互相在外太空以无线电连系的先河。任务大致按原定计划运行，然而由于因太空船的维生装置故障，致使内部温度骤降至摄氏十度。而飞船亦因为其与控制中心的沟通误解（中心误会Popovich发送了要求提前返回的指令），提早结束，持续为时两日二十二小时五十六分钟。东方四号返回舱现陈