Dnia 15 maja 1960 roku, w drugą rocznicę wysłania [[Sputnik 3|Sputnika 3]], z [[kosmodrom]]u [[Bajkonur]] wystrzelono największego z wprowadzonych dotychczas na orbitę sztucznych satelitów. Statek wszedł na orbitę o początkowych parametrach: 312/369 km. Okres obiegu dookoła Ziemi początkowo wynosił 91 minut przy nachyleniu orbity do płaszczyzny równika 65°. Całkowita masa statku oddzielona od ostatniego członu rakiety nośnej wynosiła 4540 kg, w tym masa aparatury pomiarowej wraz ze źródłami zasilania wynosiła 1477 kg{{r|lat}}{{r|astronautyka}}. W statku znajdowała się kabina ciśnieniowa, o masie 2,5 tony, z ładunkiem pozorującym człowieka oraz odpowiednim wyposażeniem koniecznym do odbycia lotu przez człowieka. Po czterech dniach lotu, 19 maja 1960 roku o godz. 15:52 czasu moskiewskiego, została wydana komenda radiowa rozpoczynająca procedurę powrotu kabiny załogowej. Statek miał zmienić położenie i oddzielić resztę statku od kapsuły, a ta o własnych silnikach miała skierować się do [[Atmosfera ziemska|atmosfery]], gdzie oba obiekty miały zakończyć swoje istnienie{{r|astronautyka}}. Jednak wskutek błędnej reorientacji statku, silniki umieściły statek na jeszcze wyższejnowej orbicie eliptycznej (307/690 km), leżącej w płaszczyźnie pokrywającej się nieomal z pierwotną płaszczyzną orbity. Satelita i ostatni człon rakiety nośnej były widoczne [[gołe oko|nieuzbrojonym okiem]], jako bardzo jasne obiekty ( przy sprzyjających warunkach – pierwszej wielkości gwiazdowej) i były niejednokrotnie obserwowane w Polsce{{r|astronautyka}}. Na pokładzie satelity znajdował się radionadajnik „Sygnał”, pracujący ma częstotliwości 19,995 [[herc|MHz]] oraz specjalne urządzenia radiowe do przekazywania danych o pracy zainstalowanej aparatury i dokładnych pomiarów parametrów orbity. Urządzenia na pokładzie były zasilane w energię elektryczną za pomocą [[Akumulator|baterii chemicznych]] i [[Ogniwo słoneczne|paneli słonecznych]]{{r|astronautyka}}{{r|astronautyka}}. Statek powrócił do atmosfery samodzielnie – przez przyciąganie grawitacyjne Ziemi – pięć lat później, 15 października 1965 roku, o godz. 21:21 [[Czas uniwersalny|GMT]]. Rozpadł się na sześć części, które zostały odnotowane w katalogach [[Komitet do spraw Badań Przestrzeni Kosmicznej|COSPAR]]. Odłamki tej części statku zostały znalezione na środku jednej z głównych ulic miasta [[Manitowoc (Wisconsin)|Manitowoc]], w stanie [[Wisconsin]], w [[Stany Zjednoczone|USA]].<br />Sputnik był jedną z ostatnich prób przed lotem człowieka{{r|astronautyka}},
Część serwisowa, nie mająca odbyć kontrolowanego powrotu, powróciła do atmosfery i spłonęła tam 5 września 1962 roku, o godz. 9:50 GMT.
