Vostok 5, le cinquième vaisseau spatial de la série des vols habités effectués par l’Union Soviétique, était piloté par le cosmonaute Valeriy F. Bykovskiy.
Au cours de la mission, le cosmonaute a mené une série d'expériences biomédicales et scientifiques. Le lendemain, il est rejoint par Vostok 6, piloté par Valentina V. Tereshkova. Les deux vaisseaux ont volé à proximité l’un de l’autre pendant 3 jours en maintenant des communications radio bidirectionnelles et en établissant des communications avec la Terre à intervalles réguliers.
Lancé le 14 juin 1963 à 11 heures 59 UTC, le vaisseau reste en orbite durant 119 heures et 6 minutes, établissant le record de la plus longue mission spatiale en solo jamais accomplie. Vostok 5 revient sur Terre après avoir effectué 81 orbites. Il a atterrit au nord-ouest de Karaganda le 19 juin 1963.