La conception du Voshkod
longues vacances, qu’il a retardé plusieurs fois à cause de son travail. Korolev avait toujours voulu partir à l'étranger et avait une fascination particulière pour l’Angleterre, mais le secrétaire du Comité central Brejnev s'est opposé à toute visite en Occident. Le 27 juin, sa femme et lui ont été autorisés à se rendre en Tchécoslovaquie pour trois semaines.
De retour à Moscou le 16 juillet, Korolev s’est replongé immédiatement dans les préparatifs de Voskhod. La capsule était finie d’équiper et prête pour un test de chute. Le test a été réalisé en Crimée, sur le terrain d'essai de Feodosiya. Le résultat a été catastrophique. La trappe du parachute ne s'est pas ouverte, bloquant le parachute dans son conteneur, et l'appareil de descente s’est écrasé au sol. Le nouveau système de parachute présentait des lacunes. A l'origine, Korolev avait promis à Khrouchtchev que la première mission Voskhod serait effectuée en août 1964. Korolev s’est très vite rendu compte que cette date était beaucoup trop optimiste, et à la suite de l’échec du test de chute, le lancement a été retardé d'un mois.
Un groupe de cinquante ingénieurs de l’OKB-1, dirigé par Yevgeny A. Frolov, était chargé de modifier le Vostok de base 3KA en un vaisseau Voshkod 3KV en l’espace de cinq mois. L’objectif prioritaire était simple : amener trois membres d’équipage dans l’espace. Frolov a d’abord tenté de s’opposer à Korolev sur ce projet, mais sans espoir, Korolev a réussi à motiver ses équipes.
Feoktistov a proposé de retirer le siège éjectable et les combinaisons spatiales des cosmonautes pour libérer de la place et permettre aux trois hommes de s’entasser dans le vaisseau en vêtements normaux. Cette proposition a provoqué de nombreuses discussions entre médecins et ingénieurs, mais ce choix était tout simplement obligatoire, il était impossible de mettre trois hommes en combinaison pressurisée dans un espace aussi étroit. Feoktistov n’a pu s’empêcher de dire : « ce ne seront plus des cosmonautes, mais des sardines ! ». La suppression du siège éjectable a réduit singulièrement la sécurité pour le lancement et l’atterrissage. En cas d’échec du lancement, aucun des trois cosmonautes ne pourrait s’éjecter du vaisseau, de même à l’atterrissage. Korolev a résolu le problème de la sécurité au lancement en demandant à Ivan I. Kartukov de l’OKB-2 d’accélérer le développement du système d’évacuation par fusée en cours de développement pour le programme Soyouz. Pour l’atterrissage, il a proposé l’utilisation d’un système de parachute à trois niveaux couplé avec des moteurs fusés pour réduire la vitesse au moment de l’atterrissage.


De Vostok à Voskhod 2
Les ingénieurs ont achevé les plans du vaisseau spatial 3KV en août 1964, et ont commencé la construction de deux modèles de vol. Selon les plans, le vaisseau spatial volerait pendant une journée sur une orbite de 180 sur 240 kilomètres avec trois cosmonautes. Contrairement aux véhicules Vostok précédents, l'engin spatial Voskhod serait lancé par un propulseur à trois étages amélioré connu sous le nom de 11A57 qui avait été initialement développé pour le lancement des satellites de reconnaissance Zenit-2.
Malheureusement, l’usine n°81 de l’OKB-2 ne pouvait être prête pour livrer son nouveau système d’évacuation au lancement. Korolev et ses ingénieurs ont décidé de se passer de cette sécurité, l’OKB-1 a déclaré qu'il serait « difficile » de sauver les cosmonautes entre les vingt-cinq et quarante-quatre premières secondes d'un lancement, impossible aurait été un terme certainement plus approprié. Au-delà de la quarante-quatrième seconde, la charge utile pourrait se séparer du lanceur et réaliser un vol classique en trajectoire balistique et retomber sur le sol grâce à ses parachutes.
Pendant le programme de développement du Voshkod, Korolev a bénéficié pour la première fois d’une autorisation de sortie d’Union Soviétique pour des vacances. En 1963 et 1964, ses graves problèmes de santé ont continué. Le 1er février 1964, au milieu d'une réunion à son bureau de Kaliningrad, il a été victime d’une crise cardiaque et a passé plusieurs jours à l'hôpital. Les médecins lui ont prescrit de