Первые полеты новых советских космических кораблей «Союз» в модификации 7К-ОК прошли с переменным успехом — в апреле 1967 года на «Союзе-1» разбился Владимир Комаров, а Георгий Береговой на «Союзе-3» в октябре 1968 года не смог пристыковаться к «Союзу-2» из-за ошибки ориентации по крену. Далее — два стартующих корабля «Союз» должны были состыковаться на орбите в пилотируемом варианте.
При этом, в одном корабле на старте должен был быть всего один космонавт, а во втором — трое. Корабли должны были найти друг друга на орбите, произвести стыковку, а двое из трех космонавтов второго корабля должны были совершить переход из одного корабля в другой через открытый космос в скафандрах «Ястреб».
Таким образом и стартовали «Союз-4» и «Союз-5» с суточным интервалом 14 и 15 января 1969 года. Первым достиг орбиты «Союз-4» с Владимиром Шаталовым на борту. На следующий день был успешно произведен запуск «Союза-5» с Борисом Волыновым, Алексеем Елисеевым и Евгением Хруновым.
Корабли стартовали с разных площадок на Байконуре — «Союз-4» отправился в космос со стартового комплекса «Восток» (площадка № 31), а «Союз-5» «поехал» с «Гагаринского старта» (площадка № 1).
16 января 1969 года произошла первая в мире стыковка двух пилотируемых космических кораблей. «Союз-4» и «Союз-5» образовали единый орбитальный комплекс. ТАСС тогда выпустил заявление о создании «экспериментальной космической станции с четырьмя космонавтами на борту». Командир «Союза-5» Борис Волынов помог Елисееву и Хрунову надеть новые скафандры «Ястреб», потом вернулся в спускаемый аппарат «Союза» и закрыл люк между бытовым отсеком и спускаемым аппаратом. Космонавты успешно совершили переход между кораблями и возвратились на Землю уже в составе экипажа «Союза-4».
Корабли «Союз-4» и «Союз-5» находились в состыкованном состоянии около трех витков вокруг Земли — 4 часа 35 минут. Стыковка с помощью системы «Игла» стала важной вехой на пути к орбитальным станциям.
Корабль «Союз» в модификации 7К-ОК использовался вплоть до полета «Союза-9» в 1970 году. Тогда космонавты Андриян Николаев и Виталий Севастьянов поставили рекорд, который не превзойден и поныне. Космонавты осуществили автономный полет длительностью в 17 суток 16 часов 58 минут 55 секунд на корабле без стыковки с орбитальной станцией. Но столь длительное пребывание в небольшом пространстве без физических упражнений для организма космонавтов сказалось недомоганием при приземлении.
С тех пор появился термин «эффект Николаева» — явление физического и психического нарушения здоровья от обездвиженности в условиях невесомости как крайней формы гиподинамии и гипокинезии. Тогда врачи пришли к выводу, что 18 суток — предельный срок пребывания человека в невесомости без дополнительной физической активности.