Sam wybór załogi stanowił przedmiot sporu wojska z cywilnymi zarządcami misji, głównie Siergiejem Korolowem. Wojsko życzyło sobie, aby wszyscy załoganci byli pilotami, zaś Korolow widział na ich miejscu również cywili. Oficjalna decyzja o wykonaniu lotu z 13 marca 1964 ustanowiła, że załoga ma składać się z kosmonauty, naukowca i lekarza. Komarow pojawił się na liście kandydatów dopiero 23 kwietnia 1964. 21 maja lista kosmonautów została zawężona do Wołnowa, Komarowa, Leonowa i Krunowa. 26 maja wybrano czterech kandydatów wśród lekarzy: Borysa Jegorowa, Borysa Poliakowa, Wasilija Łazariewa, i Aleksieja Sorokina. Na tym etapie jedynym proponowanym naukowcem był Gieorgij Katys. Dopiero później biuro Korolowa przedstawiło dłuższą listę kandydatów: Fieoktistow, Greczko, Kubasow, Makarow, Rukawisznikow, Wołkow, Jazdowskij. W lipcu 1964 wyselekcjonowano ostateczną siódemkę (załogę, dublerów i załoganta rezerwowego).
Pierwszy lot wieloosobowy był jednocześnie pierwszym lotem inżyniera i lekarza w kosmos. Fieoktistow pozostaje też prawdopodobnie jedynym konstruktorem statków kosmicznych, który sam poleciał w kosmos.
Dublerami załogantów byli: Borys Wołynow, Gieorgij Katys, Aleksiej Sorokin.