Nach der geglückten Generalprobe von Korabl-​Sputnik KS-​4  stand die Bestätigung dieses Erfolges durch eine Wiederholung der Mission noch aus. Nach Behebung einiger kleinerer technischer Probleme während des Countdowns hob die Wostok 8K72 K Rakete am 25.03.1961 um 05:54 UTC von Baikonur ab. Wenig später hatte Korabl-​Sputnik KS-​5  eine Bahn erreicht, die mit minimaler Abweichung derjenigen entsprach, die auch für die erste bemannte Mission vorgesehen war. Praktisch eine Wiederholung des Fluges von KS-​4 , zeigte auch diese Mission, daß es mit (damals) vertretbar erscheinendem Risiko möglich war, einen bemannten Raumflug durchzuführen. Die Strahlung im Kapselinneren blieb in vertretbarem Rahmen, das Lebenserhaltungssystem arbeitet zuverlässig und das Problem der Rückkehr zur Erde schien auch beherrschbar. Mit der sicheren Rückkehr der Kapsel nach einem Erdorbit, an Bord befanden sich wieder ein „Kosmonautensimulator“, der Hund „Swjosdotschka“ und die üblichen Kleinorganismen, wurden die Konstrukteure in ihrer Einschätzung bestätigt. Allerdings vergingen nach der Landung rund 24 h, bis die Bergungsmannschaften die Landestelle erreichten und sich vom Erfolg der Mission überzeugen konnten. Grund für diese Verzögerung war ein schwerer Schneesturm, in dem sich die Mannschaften mit Pferdeschlitten durch den tiefen Schnee zur Landestelle bei Wotkinsk (in der Region Perm) vorkämpfen mußten. Und diese lag zudem 660 km vom eigentlichen Zielpunkt entfernt! Ursache war wieder die nicht sauber vollzogene Trennung der Landekapsel vom Rest des Raumschiffs vor dem Wiedereintritt. Die Untersuchung der Kapsel, des „Kosmonautensimulators“ und der Versuchstiere ergab dann aber keine Probleme, die einem bemannten Flug entgegengestanden hätten. Der Weg war frei.
Erst Jahrzehnte später wurde bekannt, daß auch bei dieser Mission Vorversuche für den auf der gleichen Basis wie die Wostok beruhenden Fotoaufklärungssatelliten Zenit unternommen worden waren. Die Kamera hatte Bilder in einer Qualität geliefert, die den neu bestellten Kommandanten des Kosmonauten-​Ausbildungsprogramms, Nikolai P. Kamanin, zu begeisterten Schilderungen animierten.
Im Frühjahr 2011 rückte der Flug von Korabl-​Sputnik 5  nochmals ins Bewußtsein größerer russischer Bevölkerungsschichten, als das Auktionshaus Sotheby’s u.a. die Landekapsel des Raumschiffs versteigerte. Wenige Tage vor dem 50. Jahrestag des historischen Fluges von Juri Gagarin entwickelte sich dieses Ansinnen rasch zu einem Politikum. Unangenehme Fragen kamen auf, wie es sein konnte, daß solch ein bedeutendes Zeugnis der sowjetischen Raumfahrtgeschichte wohlhabenden Sammlern außerhalb Rußlands angeboten wurde. Schließlich ersteigerte der russische Geschäftsmann Jewgeni W. Jurtschenko die Kapsel für 2,88 Mio. $ und versprach, sie einem Museum in seiner Heimat als Leihgabe zu überlassen.