前苏联第1批宇航员的选拔是在1957年进行的，当时的选拔原则及要求有4条：①优秀的歼击机驾驶员，熟悉飞行技术和理论，对于进一步学习复杂的飞行技术具有良好的基础；②身体健康、能适应航天条件以及在各种意想不到的应急情况下，能表现出情绪稳定和有机智处理问题的能力；③具有高度的学习能力，能迅速掌握飞行技术和更深奥的飞行理论和航天有关知识；④年龄要轻，例如第1批被选上的加加林当时只有9岁，进入太空时也只有27岁，季托夫当时只有34岁，进入太空时是26岁。
前苏联第1批宇航员的选拔方法和程序是：首先在前苏联空军中确定（或者说是志愿者）3000名飞行员为候选对象，分3个方面进行选拔，即技术和个人特性选拔，健康状况选拔和对航天特殊环境因素应急耐力选拔。前2项由医学专家和心理学家作一般医学及心理素质检查，要连续几天住院进行。航天耐力在特殊设备，如低压舱；爆炸减压舱、人用离心机上实验检查。进行了如下项目的试验：①为了模拟上升到5000米高空的情况，把低压舱用抽气泵抽成405毫米汞柱（53，995千帕）的气压，观察与测试被选对象的缺氧耐力；②在低压舱内模拟上升到12000米高空，即相当于150毫米汞柱（19.998千帕）的气压情况下，检查被选人有否发生减压症，即试验人体减压耐力情况；③用突然压力变化法，试验被选者耳咽管压力平衡功能；④对在水平台上站立很久的候选者测验其定向能力和血管紧张度；⑤让被检者在短时间内从噪音中选出有用的信号和在高速运动中完成给定的一连串任务，以测试其记忆能力和完成任务的能力；⑥用转椅和离心机试验被选者的平衡、幻觉、定向性和情绪稳定能力，以及抗线性加速度和角加速度的能力；⑦把个人或集体放在密闭舱中进行与世隔绝试验，观察各组成员之间的行为及抗沉静、孤独的耐力等等。
上述一系列检查和试验性选拔的淘汰率很高，约有50%的人没能通过前2项，通过航天耐力者更少。最后在3000名候选人中只选出20名作为宇航员培训对象。其中只有6人成为前苏联第1批宇航员的预备队员，其选拔合格率只有千分之二。
从1959年开始前苏联进行第2批航天人员的选拔活动，并在1960年和1963年定选。这次选拔条件有所放宽，首先是选拔对象不单纯是空军飞行员，而扩大到航空俱乐部的成员、试飞员；学员和专业大专院校的毕业生以及妇女界。年龄也不只限制在30岁以下，已放宽到40岁或40岁以上。其选拔标准除在身体素质上仍然要求严格外，在飞行技术上也有些放宽，但在专业技术上要求较高，特别是随船工程师和科学家宇航员的选拔，对业务技术标准要求更高，这批宇航员酌选拔时间和定选日期拉得较长，报名应选拔者也较多，据不完全统计超过3000人。最后定选为21名，其中有3名妇女。世界上第1位女宇航员瓦莲金娜·捷列什科娃就是这批定选的女宇航员之一。这21名定选的宇航员中有6名为科学家或工程师，占定选人数的35%之多。而这个比例在以后的选拔和定选中仍在增大。