由于航天仪器的准备工作一再耽误，火箭的发射也一直在推迟。最后当卫星能够飞抵红色星球的希望越来越小的时候，发射最终实现了。1960年10 月10 日，“闪电”运载火箭（8К78 ，编号L1 —4M） 载着“1M”1号卫星，从发射台起飞，但遗憾的是发射再次失败。
失败的原因很快找到了。在A模块（第二级火箭） 还工作的时候，И模块（第三级） 就出现了强烈的共振。最大幅度的振动导致控制系统中的俯仰角超出了允许范围，火箭开始偏离预定轨迹。И模块的发动机点火虽然成功了，但它只工作了13 秒，从起飞算起的第301 秒，自动控制系统出现异常，并停止工作。火箭末级和火箭一道，在再入稠密大气的过程中，坠毁在西伯利亚的东部区域，火箭残骸散落在了新西伯利亚城西北320 千米的区域。
人们又狂热地开始准备第二次发射Л1 —5M火箭和“1M”2 号卫星。发射于10月14 日进行，又失败了。这次是液氧加注系统的密封出了问题。И模块的煤油阀门被滴上液氧，冻住了，发动机点火失败。第三级火箭和卫星在大气中着了火，火箭的残片最后落在西伯利亚。
火星现在已经难以飞抵了。航天人沮丧地返回了莫斯科，但很快他们再次被可怕的消息萦绕。1960年10 月24 日，秋拉塔姆发射基地发生了灾难。
那天，第41号发射平台正准备发射洲际导弹P—16（8К64 ，编号ЛД1—3T）15，导弹由杨格尔16设计。在导弹燃料加注完毕后，人们发现发动机的自动控制系统出现了故障。在以往情况下，负责安全的技术员会要求先将燃料排空，再解决问题。但当时如果改变发射日程，需要向政府部门报告。火箭部队的总指挥涅捷林元帅做出了一个致命的决定：直接在已经加注的火箭上排除故障。他和数十位专家一道登上了维修平台。涅捷林亲自督阵，坐在离火箭20米左右的凳子上，看着人们展开维修工作。像往常一样，他周围围着国防部的领导和各个系统的总师们。在进行了30分钟的准备后，飞行程序装置加载了电源。但在此过程中出现了失误，意外地发出了二级发动机点火的指令。瞬时，从几十米高的地方喷出了红色的火龙，包括元帅在内的很多人立即被吞噬，甚至还没明白发生了什么。其他一些人想逃离现场，奋力撕扯着火的衣服，却被发射塔上遍布的各种管线所阻拦。人们就像被地狱之火点燃，最后只剩下烧焦的躯体散落在化为焦土的地面上，身上仅留有钥匙、硬币和安全带的金属扣。涅捷林元帅的遗体也是通过他身上遗留下的“英雄勋章”才被辨认出的。
在这次灾难中，总共有92人死亡，50多人受伤。杨格尔总师幸存了下来，因为恰好在发生爆炸前，他离开现场去吸烟了。
这些失败和灾难，和“东方号”项目虽没有直接的关系，但是间接的联系却在所难免。葬礼仪式、对灾难原因的分析、消除其后果等项工作占用了大量的时间。直到12月初，科罗廖夫才下令准备开展航天飞船的发射。
但重新开始的试验工作又暴露出新的问题。1960年12 月1 日，P—7 A火箭（“月球东方号”，编号Л1—13）将带着试验犬“小蜜蜂”和“小斑点”的“1К”5号飞船送入了轨道（第三艘航天飞船式卫星）。轨道参数是弹道工程师选定的，设计的依据是在ТДУ—1出现故障的情况下，飞船能够自动返回大气层。轨道的近地点为180千米，远地点249千米。
因为飞船上装载着试验犬，飞行试验是公开进行的，所以全世界密切关注着执行这次飞行任务的小狗们。在一天的飞行过程中，飞船一切正常。但是在降落返回的时候，飞船却意外地被紧急起爆物引爆炸毁。
在研究飞船损坏的原因时发现：损坏的系统是应军方要求设置的，是为“天顶号”侦察成像系统（2K） 配备的，目的在于保证秘密的设备和胶卷，以及胶卷上的相片不落入“敌人”的手中。如果返回过程中的弹道过于平缓——这一点是由加速度计测得的——就很有可能降落在其他国家的领土范围内，这时紧急起爆物将引爆并炸毁飞船。由于制动发动机装置的小小故障，飞船就遭遇了这个令人伤感的情况。实际上，ТДУ—1 发动机的工作时长是44 秒，在这段时间内，飞船应该严格地沿着轨道速度的方向保持其姿态位置，否则飞船就开始翻跟斗了。制动发动机的总设计师伊萨耶夫找到了一个很精致的解决方案——通过把燃气发生器中产生的气体传送到舵机喷管来维持卫星的姿态稳定，舵机喷管是安装在主发动机ТДУ—1周围的。好像有一个舵机喷管的喷嘴受到损坏。飞船因此偏离计算弹道，进而引爆了紧急起爆物。
当然事件的细节并没有公开。塔斯社的公开报道中仅讲道：“在沿着未经计算的弹道下降的过程中，飞船式卫星在进入稠密大气层时产生了爆炸。”很难再想出更含糊的描述方法了。即使这样，还是引发了疑问：什么是“未经计算的弹道”？为什么它会引起飞船的爆炸？如果载人飞船也进入“未经计算的弹道”怎么办？宇航员是否也会死亡？
飞船“1К”6号在3周后进行了发射，1960年12月22日（由“月球东方号”火箭发射，代号Л1—13 A）。飞船上的乘客是试验犬“珍珠”和“小滑头”17、“小白鼠”、“老鼠”和其他一些小生物。“E舱段”点火的指令在发射后第322秒发出，比标称的时间晚了3秒。这个小的时间间隔足以保证它不会飞出轨道。新的紧急救援系统也表现良好，返回舱与飞船分离后，降落在下通古斯卡河附近，离图拉村60千米的地方。
所有人都以为试验犬死掉了，但是科罗廖夫却很乐观，并坚持组织搜索。国家委员会派遣了由帕罗18领导的搜索小组。摆在这位火箭技术先驱者面前的任务是，在荒无人烟的雅库特地区，冒着严寒寻找飞船的残骸。他的团队中有能够将紧急起爆物解除引信的专家，以防万一，还配备了航空医学科学试验研究所的代表。当地政府和航空队全力以赴地完成了帕罗的所有要求。最终，负责搜索的直升机发现了降落伞的彩色缆绳。返回舱完好地躺在地上。
在检查返回舱时发现，舱体间连接包带的密封垫片未能分离。这与飞船系统的工作逻辑不相符，另外紧急起爆物也被锁定而没有工作。此外，弹出舱也未能弹出，而是留在了具有热防护功能的返回舱内。如果弹出舱按照设计弹出了舱外，那么试验犬一定会死于严寒，而现在它们不仅活着，而且相当健康。
帕罗领导的搜索小组小心翼翼地尝试着打开舱门，并一点点拆卸电子线路——任何一个小小的失误都可能导致紧急起爆物的爆炸。试验犬被搬出舱外，裹上羊皮大衣后被迅速送往莫斯科——就像最贵重的货物一样。帕罗在那里又待了几天，指挥返回舱撤出当地。
1960年就这样结束了。对于苏联的航天人来讲，这是历史上最艰难的一年。
4．5 3КA 飞船
第一特种设计局的预研分部里，在试验1К飞船的同时，由费奥克季斯托夫领导的小组积极开展了3К载人飞船的研究。
1960年8月，设计师们发现，如果舍弃一部分最初考虑的系统设计，就可以加速飞船的建造。为此，设计团队决定去掉降落控制系统，舍弃弹出式密封舱的设计，改用弹出式座椅替代，并简化控制面板，等等。为载人飞行而完成的简化“东方号”设计方案又多用了一个符号“A”来表示，变成了“3КA”。
科罗廖夫还在为制动发动机装置担心。他认为一台ТДУ—1 发动机无法保障飞船可靠地从轨道上返回，需要更新飞船的设计。费奥克季斯托夫所在的部门于是重新开始工作。但即使是最简单的装药式发动机也需要增加至少几百千克的质量，而现有飞船的方案根本不具备如此大的余量。为了完成科罗廖夫的指示，设计团队不得不去掉一些必要的星上设备，而这再次极大降低了飞船的可靠性。再有就是改变飞船的构架，但随之改变的是飞船的强度特性。如果这样做，就可以完全忽略1К飞船所获得的各种飞行结果，而直接开始新样机的设计了。
看来，不得不劝说科罗廖夫放弃自己的主张。但是科罗廖夫非常坚定地要完成这项任务，为此还特意编写并批准了题为“3К飞船的设计输入数据”的文件，其中明确写出，在“东方号”上必须安装两台发动机装置。冲突发生后，费奥克季斯托夫召集了所在部门的最优秀的员工一起讨论这份“输入数据”文件。他们一致认为，科罗廖夫错了。科罗廖夫的副手，主管设计工作的布舒耶夫19向他报告了设计师们的不同意见。在紧急召开的会议上，科罗廖夫认真听取了设计分部同仁的意见，并不得不对此表示同意。3КA飞船将在1К飞船的基础上以最小的改动来完善最终的设计。
当时，建造飞船的过程吸引了很多机构参与其中，最著名的是由斯特罗耶夫20领导的飞行研究所。1960年4月，研究所的第47实验室迎来了来自第一特种设计局的设计师们，他们展示了未来航天飞船的控制面板草图，并请求试验室的同行提出建设性意见。实验室工作人员被这个有趣的任务所吸引，纷纷提出了自己的控制面板和仪表板方案，得到了科罗廖夫的赞同。到11月时，全套系统研制完毕，并交付订货人。当时，宇航员的训练准备工作正好开始，所有参与了“东方号”项目的宇航员后来都参加了训练。
仪表板安装在宇航员的正前方，伸展胳膊即能够触及。开关、按钮、信号指示灯、三箭头的指示器等，都是从航空控制面板借用而来。由于“东方号”飞船从轨道上返回的过程与“花岗岩”时间—程控装置相关联，所以人们又研制了返回状态检测仪。最有趣的是安装在面板左侧的“地球仪”表盘。它的确看起来像一个小的地球仪——通过特殊装置，它的转动将与飞船沿轨道绕地球的运动同步。看一眼该仪表，“东方号”的飞行员就能了解，当前是在地球上方的哪个区域飞行。此外，通过特殊的开关，“地球仪”会自动旋转并显示落点位置，即如果现在启动制动发动机开始降落，飞船大约会降落在什么地方。设计师们在安装在飞行员左侧的控制面板上，设置了手柄和开关，用来控制无线电话系统，调节舱内温度和湿度，启动姿控系统的手动操作模式，以及控制制动发动机点火等。
要使宇航员离开密封舱，就需要完善各种离开返回舱的系统，并对着陆方案进行一定的调整。设计师们决定，不需要重建新的宇航员座椅，而是将返回舱“拆开”，去掉它的热防护层。这项工作是在飞行研究所第24 实验室的负责人塞维林21的领导下进行的。座椅本身以及用于试验的模型，由坐落在莫斯科郊区托米林诺市的航空工业部第918 工厂完成。新的撤离返回舱方案的试验在类似于“战斗”模式条件下进行：起初，人们把座椅和人偶模型扔出飞机，之后，由跳伞队员戈拉文和达果夫替代人偶模型进行试验。