Андриян Николаев вошел в число первых 12 летчиков, отобранных для полетов в космос.
В октябре 1960 года был включен в группу летчиков, которые начали непосредственную подготовку к первому пилотируемому полету на космическом корабле "Восток". Проходил тренировки вместе с Юрием Гагариным, Германом Титовым, Григорием Нелюбовым, Валерием Быковским и Павлом Поповичем…
Сказать, что первым было очень трудно, не сказать ничего. При подготовке на центрифуге они прошли перегрузки от 10 g и выше. Что это значит? Вес увеличивается в десять раз. Руку от кресла не поднимешь. При 12 g веки уже не справляются, глаза сами закрываются… Однако, несмотря на эти моменты, никогда не было ни сожаления, ни желания все бросить.
Андриян Николаев был дублером второго космонавта Германа Титова. А в свой первый полет он полетел 11 августа 1962 года на "Востоке-3". Одновременно с ним на околоземной орбите находился Павел Попович, стартовавший 12 августа на "Востоке-4". И это был первый в истории групповой полет двух пилотируемых кораблей.
Тот исторический полет длился почти трое суток - до 15 августа. Во время него состоялся первый в истории космонавтики сеанс космической телепередачи из пилотируемого корабля. Такой нюанс: минимальное расстояние между кораблями Николаева и Поповича в космосе составило всего пять км.
Но был в том полете и еще один архиважный эксперимент: Николаев - первый космонавт, который работал на орбите без скафандра. До него Гагарин и Титов летали жестко пристегнутыми, а Андриян впервые отвязался от кресла и свободно парил в невесомости.
В 1965-1969 годах он входил в группу космонавтов, которых готовили к полетам на Луну. А в октябре 1969 года был командиром дублирующего экипажа "Союза-8", участвовавшего в программе полета трех кораблей.
Свой второй полет Андриян Николаев выполнил 1-19 июня 1970 года в качестве командира корабля "Союз-9" вместе с Виталием Севастьяновым. Они проработали на орбите 17 суток 16 часов - столько в то время не летал еще никто. И это тоже был эксперимент, после которого космическая медицина извлекла для себя важные уроки.
После приземления у Николаева и Севастьянова впервые дали о себе знать все "прелести" адаптации к земной гравитации. Проще говоря, космонавты чувствовали себя отвратительно. Позже сам Николаев рассказывал, насколько было тяжело: из корабля без помощи выйти не могли, когда вывели - стоять на ногах не могли. Кровь отливала в нижнюю часть туловища, можно было только или сидеть, или лежать - иначе теряешь сознание. Сердце за 18 суток уменьшилось в объеме на 12 процентов. Лежа - 80 ударов, сидя - 100, стоя - 120. Костная ткань потеряла калий и кальций, стала рыхлой. Изменился состав крови…
После их полета медикам была поставлена первоочередная задача - обеспечить на орбите физическую тренировку. Менее чем за год был разработан уникальный костюм "Пингвин", который создавал нагрузку на костно-опорный аппарат и мышечную ткань тела космонавта. А также специальные тренажеры для физических упражнений в невесомости.
Кстати, в том полете состоялась уникальная шахматная партия "Космос - Земля" - первая в истории, сыгранная между космонавтами в полете и "представителями Земли". На Земле в паре играли руководитель подготовки советских космонавтов, генерал-полковник авиации Николай Каманин и космонавт Виктор Горбатко, а в космосе - экипаж космического корабля "Союз-9" - Андриян Николаев и Виталий Севастьянов. Все участники были приняты в почетные члены Центрального шахматного клуба СССР.
В общей сложности за два полета он провел в космосе 21 день 15 часов 20 минут.
С 1974 года Андриян Николаев - первый заместитель начальника Центра подготовки космонавтов им. Ю. Гагарина. Параллельно с основной работой был депутатом Верховного Совета РСФСР ряда созывов. В 1981 году за достижения в области космических исследований Николаеву присуждена Госпремия СССР.
Андриян Николаев состоял в браке (в 1963-1982 годах) с первой женщиной-космонавтом планеты Валентиной Терешковой. В этом "звездном" союзе родилась дочь Елена.
Андриян Григорьевич ушел из жизни 3 июля 2004 года в Чебоксарах, где был главным судьей V Всероссийских летних сельских спортивных игр. Умер скоропостижно, как говорят, "на лету": по дороге, от сердечного приступа.