Космический аппарат с собакой Чернушкой на борту полностью выполнил задачи летно-конструкторских испытаний и открыл путь к началу пилотируемого освоения околоземной орбиты.
Разработка отечественного пилотируемого космического корабля началась в подмосковном ОКБ-1 (сегодня — Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва) под руководством Главного конструктора С.П. Королева в соответствии с правительственным постановлением от 22 мая 1959 года. Подготовительный этап программы предусматривал выполнение в течение 1960 года серии экспериментальных полетов автоматических кораблей 1К для испытаний бортового оборудования и средств управления, проверки работоспособности системы жизнеобеспечения и изучения воздействия космических факторов на живые организмы.
По итогам успешной летной отработки корабля и ракеты-носителя специалисты ОКБ-1 приступили к подготовке первой в истории космической миссии с человеком на борту.
В целях безопасности космонавта С.П. Королевым было принято решение осуществить пилотируемый запуск только после двух подряд успешных пусков кораблей с биологическими объектами. К началу 1961 года заводом ОКБ-1 партия беспилотных изделий была изготовлена и отправлена на Научно-исследовательский полигон № 5 (теперь космодром Байконур). Корабли-спутники 3КА № 1 и № 2 оборудовались штатным комплексом бортовых систем и агрегатов, необходимых для обеспечения пилотируемого полета.
Основным пассажиром корабля была подопытная собака Чернушка — одна из четвероногих воспитанниц Института медико-биологических проблем. Также в спускаемом аппарате располагалось катапультируемое кресло с облаченным в скафандр андроидным манекеном, получившим неофициальное имя «Иван Иванович». Внутри манекена размещались контейнеры с мышами, морскими свинками и другими биообъектами для изучения влияния на них космической радиации.
После завершения одновитковой программы полета корабль перешел в режим спуска с околоземной орбиты. Во время снижения «Иван Иванович» выполнил автоматическое катапультирование и парашютную посадку в заданном районе, а спускаемый аппарат с собакой Чернушкой успешно приземлился в 260 км от Куйбышева (современный город Самара).
Результаты миссии 3КА № 1 обеспечили необходимые данные для дальнейшего повышения надежности новой техники и позволили спланировать наиболее оптимальную продолжительность предстоящего пилотируемого космического полета.