Sasaistīts ar kosmosa kuģi “Voshod-2” ar piecus metrus garu trosi, Ļeonovs atklātā kosmosā pavadījis 12 minūtes. To laikā notika vairākas neparedzētas situācijas, taču misija beigusies veiksmīgi.
Savukārt kosmosa kuģim atgriežoties uz zemes, sabojājās automātiskā orientācijas sistēma, un “Voshod-2” nolaižamā kapsula nolaidās tālu no paredzētās vietas. Divas naktis kosmonauti pavadīja salā piesnigušā taigā, līdz ieradās glābēji.
1975.gada jūlijā Ļeonovs bija kuģa “Sojuz-19” komandieris. Tas veica vēsturisku savienošanos ar ASV kosmosa kuģi “Apollo”. No 1970. līdz 1991.gadam Ļeonovs arī strādāja par Kosmonautu sagatavošanas centra vadītāja vietnieku.
