Efter Sputniks uppskjutning i oktober 1957 hade Koroljov velat ge sina anställda lite välbehövlig och välförtjänt ledighet. Därför fick de resa till semesterorten Sotji vid Svarta havet. Själv flög han tillbaka till Moskva, där han kontaktades av Nikita Chrusjtjov. Båda insåg värdet av att bygga vidare på Sputniks propagandatriumf.
Den sovjetiske regeringschefen undrade om Koroljov kunde förbereda en ny uppskjutning redan om en månad, närmare bestämt till 40-årsfirandet av oktoberrevolutionen som skulle äga rum den 7 november samma år. Då planerades bland annat en stor militärparad genom Moskva, men Chrusjtjov ville gärna att minnet av bolsjevikernas maktövertagande uppmärksammades med något ännu mer storslaget.
Koroljov svarade snabbt, kanske överilat, att de kunde sända ut en hund i rymden.
En hund? Chrusjtjov gillade idén.
När samtalet hade avslutats insåg Koroljov att han genast skulle bli tvungen att kalla hem sina medarbetare från semestern vid Svarta havet. På bara några veckor måste hans team utveckla en ny rymdfarkost anpassad för en levande varelse. De behövde instrument för att mäta hundens hälsotillstånd och förhållandena i kapseln, och anordningar för att rena luften så att djuret kunde andas. Däremot fanns det inget hopp om att den fyrbenta passageraren skulle överleva rymdfärden: någon fungerande teknik för ett säkert återinträde i atmosfären fanns helt enkelt inte ännu. I stället tänkte läkarna att hunden skulle få en giftinjektion innan syret i farkosten tog slut.
Hunden som valdes ut till detta uppdrag hette Lajka, en tre år gammal blandrastik som hittats på gatan i Moskva och ingick i en grupp hundar som det ryska flygvapnet valt ut för träning för medicinska experiment på hög höjd. En gatuhund ansågs tålig nog att klara av kylan och oväsendet i rymdfarkosten. Men Lajka var inte ensam. Två andra hundar, Albina och Mukha, fungerade som reserver inför uppdraget. Inför uppskjutningen opererade läkarna in sensorer som kunde mäta deras andning, puls och blodtryck.
Den 18 oktober levererades en ny R-7-raket till Bajkonur. Längst upp på raketen placerades den nya kapseln. Den var väsentligt större än Sputnik och vägde drygt 500 kilo.
Tre dagar före uppskjutningen placerades Lajka i farkosten, där hon sedan tvingades vänta i det trånga utrymmet. Som skydd mot den bitande vinterkylan placerades en värmefläkt i kapseln.
Klockan halv sex på morgonen den 3 november lyfte raketen med Lajka mot himlen.
Skådespelet liknade det som utspelat sig vid uppskjutningen av Sputnik 1 en månad tidigare och motorerna fungerade återigen klanderfritt. De sovjetiska vetenskapsmännen såg på sina instrument att Lajkas puls steg kraftigt, men i övrigt verkade även hunden må bra.
Så nådde raketen omloppsbana, och nyheten kablades ut över världen. Officiellt kallades den för ”Den andra konstgjorda satelliten” men i folkmun blev farkosten genast känd som Sputnik 2. Och högt däruppe, 225 kilometer över jordytan, kretsade den första levande varelsen i omloppsbana kring jorden.
Vad tänkte hon, vad kände hon, tiken från Moskvas gator som spärrats in i en metallbehållare och sänts mot en säker död? Det avslöjade inte vetenskapsmännens instrument. Däremot såg de att hon var varm och att satellitens temperaturkontroll inte fungerade som tänkt. Officiellt påstods det att hon avled till följd av värmeslag under fjärde dygnet, den 7 november, dagen då Sovjetunionen firade sitt 40-årsjubileum med sedvanlig militärparad. Senare rapporter har dock gjort gällande att hunden avled redan efter några timmar i rymden. Sputnik 2 förblev sedan i omloppsbana i fem månader innan den sjönk tillbaka mot jorden och brann upp i atmosfären.
Idag hade behandlingen av Lajka säkert väckt ramaskri i omvärlden, men i slutet av 1950-talet var det inte många som höjde på ögonbrynen. Sputnik 2 betraktades som en succé, både i Sovjetunionen och resten av världen. Det innebar att Koroljov hade inkasserat ännu en viktig propagandaframgång. I december fick han tillsammans med flera andra ingenjörer i rymdprogrammet ta emot Leninpriset, Sovjetunionens mest prestigefulla civila hedersbetygelse.