Свой первый полет, который продлился четверо суток, Андриян Николаев совершил в августе 1962 года. Он стал третьим советским космонавтом после Юрия Гагарина и Германа Титова и пятым в мире. Тогда все полеты становились событием и все происходило впервые.
Так, Николаев стал первым космонавтом, который отстегнулся от кресла и свободно парил в невесомости. Он впервые самостоятельно управлял космическим кораблем и провел первый военный эксперимент по программе создания перехватчика спутников. А еще это был первый групповой полет.
На следующий день после Андрияна Николаева в космос полетел Павел Попович. Когда оба корабля находились на орбите, космонавты исполнили дуэтом песню "Течет река Волга", а потом специально для генерального конструктора Сергея Королева, родившегося, как и Попович, на Украине, - "Дивлюсь я на небо".
Второго сентября 1962 года Андрияна Николаева триумфально встречали в Чебоксарах. Кабриолет "ЗИС-110", на котором он ехал по улицам города, сейчас находится в Музее космонавтики в его родном селе Шоршелы. После полета в космос Николаев в течение пяти лет командовал отрядом советских космонавтов, а также проходил подготовку к полету по "лунной" программе.
После смерти Королева и закрытия советской "лунной" программы Николаев готовился к полетам на кораблях типа "Союз". А первого июня 1970 года второй раз полетел в космос с Виталием Севастьяновым на корабле "Союз-9".
Из-за отсутствия физической нагрузки в невесомости космонавты оказались неподготовленными к посадке. Проведя в космосе почти 18 суток, на Земле они не смогли самостоятельно идти, а Николаев сразу после приземления потерял сознание. Позже трудности при адаптации космонавтов к земной гравитации назвали "эффектом Николаева".