Успешный запуск первого искусственного спутника Земли позволил людям задуматься о новых возможностях и сделать следующий шаг в освоении космоса. К 1959 году Совет главных конструкторов, который возглавлял Сергей Королев, официально принял решение о создании тяжелого спутника для полета человека в космос.

Тем временем в институте авиационной медицины начались подготовительные работы по отбору кандидатов для первого космического полета. В августе 1959 года начался набор в отряд, процессом руководил полковник медицинской службы Евгений Карпов.

Критерии отбора были строгими: возраст – до 35 лет, рост – не выше 175 см, вес – до 75 кг и отличное здоровье. В процессе первого этапа были рассмотрены документы 3 461 летчика истребительной авиации. К 1960 году полностью прошли медицинское обследование 29 человек.

11 января 1960 года директивой № 321141 была определена организационно-штатная структура войсковой части 26266, известной как Центр подготовки космонавтов.

7 марта 1960 года приказом Главкома ВВС № 267 на должности слушателей-космонавтов ЦПК были зачислены первые 12 летчиков: И.Н. Аникеев, В.Ф. Быковский, Б.В. Волынов, Ю.А. Гагарин, В.В. Горбатко, В.М. Комаров, А.А. Леонов, Г.Г. Нелюбов, А.Г. Николаев, П.Р. Попович, Г.С. Титов и Г.С. Шонин. В этот день был официально создан отряд космонавтов, а летом этого же года была утверждена группа из шести человек для первых полетов в космос.

Полет первого в мире космонавта Юрия Гагарина состоялся 12 апреля 1961 года, это стало грандиозным событием для всего человечества. С тех пор в космос отправились 133 российских космонавта, прошедших подготовку. Четверо из них, Олег Кононенко, Николай Чуб, Константин Борисов и Александр Гребёнкин, осуществляют работу на МКС в данный момент.

Долгое время отряд космонавтов существовал не только в пределах ЦПК. Группы и отряды космонавтов-испытателей и космонавтов-исследователей создавались при ОКБ-1 (в настоящее время – РКК «Энергия»), Институте медико-биологических проблем, Российской академии наук и других предприятиях космической отрасли.

С 1 января 2011 года в соответствии с приказом Госкорпорации «Роскосмос» на базе ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина» был сформирован единый отряд космонавтов.
За 64 года было проведено 19 наборов в отряд космонавтов, четыре из которых (в 2012, 2018, 2021 и 2023 годах) стали открытыми для всех, кто готов посвятить себя этой нелегкой, но интересной профессии.