Ponedelnik aloitti uransa paikallisessa FK Rostovin joukkueessa 1956. Hän vaihtoi kaksi vuotta myöhemmin SKA Rostov-na-Donuun ja hänet kutsuttiin Neuvostoliiton jalkapallomaajoukkueeseen. Ponedelnik ratkaisi Neuvostoliitolle sen ainoan Euroopan-mestaruuden vuonna 1960, kun hän teki ratkaisevan maalin Jugoslaviaa vastaan lisäajalla.