3 ноября 1957 года на орбиту земли был запущен второй космический аппарат Спутник-2, который впервые вывел в космос живое существо — собаку Лайку.
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 47 км.
Несмотря на то, что эти эксперименты находились в самой начальной стадии, 12 октября 1957 года было официально принято решение о запуске к сороковой годовщине Октябрьской революции второго искусственного спутника. Требовалось без всякой предварительной отработки создать экспериментальную космическую лабораторию, позволяющую изучить собаку-космонавта, невозвращаемую на Землю. Времени на разработку нового спутника было мало и усовершенствовать существующие системы обеспечения жизнедеятельности за столь короткий срок не было возможности.
Было принято решение не отделять спутник от центрального блока второй ступени РН чтобы использовать для передачи телеметрии систему «Трал», которая уже стоит на второй ступени (фактически спутником была вся вторая ступень). Поэтому эксперимент с Лайкой получился очень коротким: из-за большой площади контейнер быстро перегрелся, собака погибла уже на первых витках.
Правда в любом случае, гибель первого живого земного существа, выведенного в космос, была неизбежна. Источников электроэнергии для питания системы жизнеобеспечения хватало максимум на шесть суток, а возвращение на Землю не предусматривалось -технологии безопасного спуска с орбиты не были разработаны.
Спутник-2 представлял собой конической формы капсулу 4-метровой высоты, с диаметром основания 2 метра, содержал несколько отсеков для научной аппаратуры, радиопередатчик, систему телеметрии, программный модуль, систему регенерации и контроля температуры кабины. Собака Лайка размещалась в отдельном опечатанном отсеке. Еда и вода подавались собаке в виде желе. Вентилятор для охлаждения собаки начинал работать при температуре свыше 15 °C.
Технические и биологические данные передавались с помощью телеметрической системы «Трал-Д», которая передавала данные на Землю в течение 15 минут во время каждого витка. На борту были установлены два фотометра для измерения солнечной радиации (ультрафиолетового и рентгеновского излучения) и космических лучей. На Спутнике-2 не было установлено телекамер, а за изображение Лайки часто принимают телевизионные изображения собак на Спутнике-5 (Белки и Стрелки). Которым повезло куда больше Лайки — и удалось благополучно вернуться после суток, проведенных на орбите.
Несмотря на то, что собака прожила на орбите всего несколько часов, пребывание ее в космосе подтвердило, что живые организмы способны переносить условия невесомости. Кроме того, измерения спутника показали повышение радиационного фона в высоких северных широтах (то есть был обнаружен радиационный пояс), хотя значение этих данных было оценено позднее.
«Спутник-2» выполнил поставленные задачи, совершил 2 570 оборотов вокруг Земли и сгорел в атмосфере 4 апреля 1958 года. Правда успеху, полученному такой ценой обрадовались далеко не все: например, английское общество защиты животных направило Хрущеву протест против жестокого обращения с животными.