В конце 1948 года по инициативе Сергея Павловича Королева началась работа по определению реакций высокоорганизованного живого существа на воздействие условий ракетного полета. После долгих обсуждений решили, что «биологическим объектом» исследований будет собака. Была создана Государственная комиссия по организации и проведению полетов животных на ракетах, председателем которой по рекомендации президента АН СССР Сергея Ивановича Вавилова стал академик Анатолий Аркадьевич Благонравов.
Исследования проводились на полигоне Капустин Яр при пусках так называемых «геофизических» или «академических» ракет («научные» модификации первых советских баллистических ракет). Первые полеты с собаками были выполнены на ракете Р-1А («Аннушке», как её называли на полигоне). В головную часть ракеты, которая отделялась и опускалась на парашюте, помещали контейнер с животными и научными приборами. Впоследствии использовались модификации ракет Р-2 и Р-5, максимальная высота подъема составила 470 км.
3 ноября 1957 года на околоземную орбиту вышел «Спутник-2». Вместе с ним за границами земной атмосферы оказалось и первое теплокровное — собака Лайка, начавшая эру космических путешествий с экипажем на борту. Цель этого запуска была «определить саму возможность пребывания живых существ на высотах до 100–110 км после заброса их туда с помощью ракет, последующего катапультирования и спуска на парашюте». Несмотря на то, что собака прожила на орбите всего несколько часов (она умерла от перегрева и повышенного стресса), пребывание ее в космосе подтвердило, что живые организмы способны переносить условия невесомости. «Спутник-2» совершил 2 570 оборотов вокруг Земли и сгорел в атмосфере 4 апреля 1958 года.
Английское общество защиты животных направило Хрущеву протест против жестокого обращения с животными. Особенно тяжело было тем людям, которые готовили Лайку к полету, кормили, играли с ней, прогуливали… Собака любила их и безоговорочно им доверяла — а они отправили её на мучительную смерть. Что поделаешь — сажать космические аппараты на Землю тогда ещё не умели. Оставалось утешаться тем, что полученные медико-биологические данные дали бесценный материал для подготовки организма человека к космическому полету.