Τα πρώτα ζώα που πήγαν από τη Γη στο Διάστημα και επέστρεψαν με επιτυχία, ήταν οι σκυλίτσες Μπέλκα και Στρέλκα. Οι σκυλίτσες πέταξαν στο Διάστημα στις 19 Αυγούστου του 1960. Η πτήση τους διήρκεσε πάνω από 25 ώρες. Σ’ αυτή την περίοδο το διαστημόπλοιο έκανε 17 πλήρεις περιφορές γύρω από τη Γη. Οι σκυλίτσες άντεξαν θαυμάσια στις δύσκολες συνθήκες και κυρίως επέστρεψαν στη Γη σώες. Για να το καταφέρουν αυτό πέρασαν από εκπαίδευση εξαντλητική. Πρώτα απ’ όλα τα σκυλιά έμαθαν να φοράνε στολές, να τρώνε από αυτόματη ταϊστρα και να κάθονται ήρεμα μεσα σε ένα μικρό θάλαμο για πολλές ώρες. Δηλαδή έμαθαν να ζουν εκτεθειμένα σε συνθήκες παρόμοιες μ’ αυτές που επρόκειτο να αντιμετωπίσουν κατά τη διάρκεια της πτήσης τους.
Πέταξαν στο διάστημα με το διαστημικό σκάφος Σπούτνικ 5, ουσιαστικά το πρωτότυπο του διαστημοπλοίου Βοστόκ, με το οποίο το 1961 πραγματοποίησε την πτήση του ο Γιούρι Γκαγκάριν. Εκτός από τις δύο σκυλίτσες στο σκάφος βρισκόταν επίσης αρουραίοι, μύγες, διάφοροι σπόροι φυτών, ακόμα και καλαμπόκι. Σκοπός αυτού του πειράματος ήταν να δουν πως επιδρά η διαστημική ακτινοβολία πάνω σε ζωντανούς οργανισμούς, καθώς και ο έλεγχος διαφόρων συστημάτων υποστήριξης ζωής (διατροφής, παροχής νερού, αποχέτευσης, επεξεργασίας αποβλήτων). Το σκάφος εξοπλίστηκε με συσκευές που κατέγραφαν τη συμπεριφορά των σκυλιών καθ’ όλη τη διάρκεια της πτήσης, καθώς και κάμερες.
Η συμπεριφορά της Μπέλκα στο διάστημα κάποια στιγμή προκάλεσε ανησυχίες στους επιστήμονες. Σε αντίθεση με τη Στρέλκα, η Μπέλκα ύστερα από την τέταρτη περιφορά έγινε εξαιρετικά ανήσυχη. Οι επιστήμονες μετά την ανάλυση των δεικτών αποφάσισαν να περιορίσουν την πτήση του ανθρώπου στο Διάστημα σε λιγότερες περιφορές γύρω από τη Γη. Έτσι, χάρη στην Μπέλκα αποφασίστηκε ο Γιούρι Γκαγκάριν να κάνει μόνο μία περιφορά.
Μετά την επιστροφή τους από το διάστημα οι δύο κοσμοσκυλίτσες έγιναν κοσμοαγάπητες. Έγιναν γραμματόσημο, γράφτηκαν βιβλία και το 2010 η πρώτη ρωσική ταινία κινουμένων σχεδίων που γυρίστηκε σε 3D ήταν αφιερωμένη στην Μπέλκα και τη Στρέλκα. Τα δύο σκυλάκια έζησαν μέχρι τα βαθιά τους γεράματα – η πτήση στο Διάστημα δεν έκανε καμιά ζημιά στην υγεία τους.
Επίσης δεν επηρέασε ούτε τη γονιμότητα τους: μερικούς μήνες μετά την πτήση, η Στρέλκα γέννησε έξι υγιή κουταβάκια, ένα από τα οποία υιοθέτησε ο Νικίτα Χρουστσόφ. Αργότερα, ένα κουταβάκι με το όνομα Πουσόκ χαρίστηκε στην Κάρολιν Κένεντι, κόρη του Προέδρου των ΗΠΑ.
Χάρη στις δυο σκυλίτσες (αλλά και σε 18 ζωάκια που δυστυχώς είχαν χάσει τη ζωή τους νωρίτερα) ο Γιούρι Γκαγκάριν κατάφερε να γίνει ο πρώτος άνθρωπος που πέταξε στο διάστημα. Είναι χαρακτηριστικη η φράση του σε ένα επίσημο γεύμα καθώς ύψωνε το ποτηρι του για την πρόποση: «Μέχρι και σήμερα δεν ξέρω τι ακριβώς είμαι – ο πρώτος άνθρωπος στο διάστημα ή ο τελευταίος σκύλος».