Первый суборбитальный полет выполнялся полностью, от взлета до возвращения, у всех на виду, чем резко отличался от почти полной секретности, сопровождавшей полет Гагарина за несколько недель до этого. И короткий полет Шепарда имел не меньшее техническое значение. Приближаясь к максимальной высоте, Шепард переключил систему управления ориентацией капсулы «Фридом-7» с автоматического режима на ручной, по одной оси за раз: наклон, рыскание и крен. Он быстро провел эксперименты по всем трем осям, а это главное тренировочное упражнение при демонстрации пилотирования, выполняемого космонавтом. Разумеется, публика встретила Шепарда как настоящего героя, и в Вашингтоне в честь него был проведен большой парад по Пенсильвания-авеню, который смотрели более 250 000 человек.

Второй пилотируемый суборбитальный полет «Меркурия» был совершен 21 июля 1961 года. Вирджил Гриссом командовал космическим кораблем, который он назвал Liberty Bell, что в переводе означает «Колокол свободы». Гриссом, коренной индеец, внес в программу «Меркурий» целый ряд выдающихся достижений. Будучи пилотом военно-воздушных сил, он сделал 100 боевых вылетов в Корее на знаменитом реактивном истребителе Ф-86. Он получил награду — крест «За летные боевые заслуги» за преследование северо-корейского самолета МиГ-15, который пытался сбить американский разведывательный самолет. Потом он стал летчиком-испытателем и испытывал всепогодные истребители для военно-воздушных сил. Для короткого полета Гриссома, когда он 10 минут пребывал в невесомости, главным было визуальное наблюдение. В отделяемой кабине был один иллюминатор, который давал обозрение вперед почти на 30° во все стороны. Гриссом взлетел в 7:20 утра. Поднявшись на высоту 190 км, он повторил некоторые из тех же манипуляций с управлением, что и Шепард, и затем быстро приготовился к вхождению в плотные слои атмосферы. Фаза спуска прошла успешно. Как только отделяемая кабина коснулась вод Атлантического океана, Гриссом приготовился к выходу из нее, сообщив по радио двум находящимся поблизости вертолетам о том, что его надо подобрать.

Кабина «Колокола свободы» имела боковой люк с крышкой, которая была закреплена болтами; астронавт должен был сдвинуть удерживающий штифт и затем нажать фиксатор, чтобы освободить дверь и получить свободный выход из кабины. Всего 70 болтов, каждый снабженный взрывным запалом, удерживали боковой люк закрытым. Когда в кабине астронавт потянул за штифт, крышка люка открылась от удара силой около 2,5 кг. Гриссом оповестил об этом спасательный вертолет. Когда спасательная команда приблизилась, они увидели почти катастрофическую картину. Позднее Гриссом сообщит: «Я лежал там, занимаясь своим делом, когда услышал глухой звук удара». Внезапно крышка люка вылетела, и соленая вода начала наполнять кабину. Позже Гриссом сообщит комиссии по расследованию, что не может вспомнить все свои действия в тот момент, он был уверен, что не прикасался к плунжеру, активизирующему люк. Гриссом выбрался из кабины и поплыл. Пилоты вертолета считали, что Гриссом может сам о себе позаботиться в воде, и один вертолет принялся спасать кабину. В конце концов, наполненная водой, кабина оказалась слишком тяжелой для вертолета, и ее пришлось отпустить. Она погрузилась на глубину 850 м на дно Атлантического океана, а Гриссом чуть не утонул. Когда кабина стала погружаться, он едва смог ухватиться за спасательную петлю, сброшенную с вертолета, но был вытащен и спасен. Клапан его космического скафандра не был закрыт, так что он быстро наполнился водой. Когда Гриссома подняли на вертолет-спасатель, кабина «Колокола свободы» опустилась на океанское дно, и его не поднимали в течение 40 лет. История Гриссома является серьезным напоминанием об опасностях, связанных с возвращением и спасением. Оба суборбитальных полета, несмотря на потерю отделяемой кабины «Колокола свободы», были успешными. И все-таки они казались бледными и скромными по сравнению с достижением Юрия Гагарина.

Необычайный успех космического полета Гагарина явился подготовкой ко второму смелому пилотируемому космическому полету русских: Герман Титов, дублер Гагарина, 17 раз облетел Землю. Впервые человек проведет в космосе целый день. Смелое космическое предприятие было назначено на август 1961 года, сразу после американских суборбитальных полетов. При успешном завершении полет Титова должен был ясно продемонстрировать превосходство Советского Союза в области пилотируемых космических полетов. Решение далось не без возражений нескольких выдающихся специалистов в области космической медицины, которые рекомендовали провести только трехкратный облет Земли, чтобы Титов провел в космосе пять часов. Однако Королёв решительно настоял на длительном полете, утверждая что кратковременный полет создаст нежелательное впечатление неуверенности.

Несколько внешних факторов повлияли на выбор времени. Хрущев спутал все планы Королёва и его команды, настояв на том, чтобы запуск произошел до 10 августа. Только позднее они поняли, что это время было выбрано не произвольно, а связано с сооружением Берлинской стены, начало которого было назначено на 13 августа. Все это держали в секрете от команды, работавшей на Байконуре. В тот момент Хрущев стал ярым сторонником космической программы и смотрел на каждый успешный полет как на возможность пропаганды. Космические достижения были теперь неотъемлемой частью советской внешней политики, метафорой предполагаемого превосходства общества, сформированного марксистко-ленинской идеологией. Имея такую стратегическую значимость, советская космическая программа пользовалась щедрыми дарами государства: Хрущев одобрил огромные расходы на финансирование комплекса на Байконуре, конструкторского бюро, занятого космическими исследованиями и подготовку космонавтов, то есть на всю дорогостоящую инфраструктуру, связанную с исследованием космоса.

Как и большинство мужчин, отобранных в отряд космонавтов, Титов был молод; в отряд подготовки космонавтов он попал, когда ему было 24 года. Он очень отличался от Гагарина, будучи более общительным и по многим вопросам более откровенным. Он часто сопротивлялся суровости и требовательности, предъявляемой при подготовке космонавтов. Он был более утонченным, чем большинство летчиков, обладал разнообразными и широкими интересами, выходящими за рамки узкой сферы космоса. Он очень интересовался искусством, выражал восхищение американским писателем Эрнестом Хемингуэем, любил читать наизусть длинные отрывки из стихотворений и также проявлял склонность (если позволяли обстоятельства) к обсуждению политических вопросов. В 90-х годах Титов стал членом Верховного Совета. Уроженец Алтайской области, Титов был русским по происхождению. Ровесники и товарищи по службе считали его талантливым летчиком, и его военная карьера была в основном обычной: в 1957 году он закончил Качинское высшее военное летное училище и затем проходил службу в качестве военного летчика в Ленинградской области.

Как пилот, выполнивший полет второго «Востока», Титов осуществил новый этап пилотируемых космических полетов. Однако его полет по орбите не обошелся без осложнений. Он взлетел с космодрома Байконур в 9 часов утра 6 августа 1961 года. Ракета-носитель работала нормально, унося космический корабль на орбиту без каких-либо неполадок. Но не успел Титов выйти на орбиту, как почувствовал себя совершенно больным и потерял ориентировку. Это ощущение стало очень острым, и он почувствовал, как будто летит вниз головой. Одним внушающим беспокойство симптомом было то, что он не мог считывать показания приборов или фокусировать взгляд на Земле, видимой внизу. Чтобы восстановить нормальные ощущения, он попытался двигаться в тесной кабине, но это не помогло; скорее наоборот, самочувствие только ухудшилось. Титов стал жертвой пространственной дезориентации вследствие пребывания в невесомости.

После первого оборота вокруг Земли Титов задумался, не следует ли ему прекратить полет, и запросил управляющего полетом разрешение вернуться на Землю. Врачи на Земле хорошо понимали состояние Титова, так как они следили за показаниями различных датчиков, регистрирующих жизненные показания космонавта. После второго витка они спросили Титова о его самочувствии, и он ответил, что чувствует себя прекрасно; ему очень хотелось выйти из состояния потери ориентации. После пятого витка он попытался поесть из пластиковых тюбиков. Его меню состояло из супа-пюре, паштета из печенки и джема из черной смородины. Все еще испытывая головокружение и тошноту, Титов поел только немного, и в какой-то момент его все же вырвало. Но его состояние улучшалось с каждым витком, и наконец он смог немного поспать. После одиннадцатого витка он чувствовал себя почти нормально.