Niestety kilkanaście dni po starcie stacja uległa dehermetyzacji w związku z czym wszystkie loty załogowe w jej kierunku zostały odwołane. Nieczynna stacja otrzymała oficjalną nazwę Salut 2.Później, podobnie jak poprzednio, razem z Giennadijem Sarafanowem, rozpoczął przygotowania do lotu na pokładzie drugiej stacji kosmicznej Ałmaz (ОПС-101-2 «Алмаз»). Obiekt ten po wyniesieniu na orbitę otrzymał nazwę Salut 3. Obaj zostali mianowani do drugiej stałej załogi. 26–28 sierpnia 1974 – wziął udział w locie statku kosmicznego Sojuz 15.Po powrocie z tej misji nigdy więcej nie został wyznaczony do lotu w kosmos. 1974 – 1978 – w Centrum Wyszkolenia Kosmonautów im. J. Gagarina dowodził niektórymi grupami kosmonautów. 1978 – 1983 – pełnił funkcję zastępcy naczelnika 1. Wydziału Centrum Wyszkolenia Kosmonautów ds. naukowo-badawczych i doświadczalnych. 26 stycznia 1982 – zwolniono Diomina z oddziału kosmonautów.