В 1960 году Г.С. Титов был зачислен в отряд советских космонавтов. Стал дублером Ю.А. Гагарина во время первого в мире полета человека в космос. 6 августа 1961 г. на орбиту вокруг Земли был выведен космический аппарат «Восток-2», пилотируемый летчиком-космонавтом майором Германом Титовым. Корабль благополучно совершил 25-часовой полет вокруг Земли и после выполнения намеченной программы успешно приземлился.
     Не все было просто в полете «Орла» (позывной Титова) - впервые в космическом полете дала о себе знать болезнь укачивания. Специалисты поняли всю важность устойчивости вестибулярного аппарата и в дальнейшем внесли существенные изменения в методики тренировок. Несмотря на некомфортное самочувствие, Герман Титов стал первым в мире космическим фотографом. Его снимки Земли из космоса были опубликованы во всех газетах мира.
     Герман Степанович 19 лет занимал должности от заместителя начальника 153-го Центра управления космическими аппаратами военного назначения до первого заместителя Управления начальника космических средств (бывшее
     ГУКОС). На протяжении этого времени Титов входил в ряд государственных комиссий по летно-конструкторским испытаниям космической техники военного назначения в должности заместителя председателя и председателя.
     Он был награжден многими орденами и медалями. Девять стран мира удостоили его своими наградами. Его именем названы кратер на Луне, подводная гора в Тихом океане и остров у берегов Вьетнама. Герман Титов являлся почетным гражданином 11 городов.
     С августа 1972 по июнь 1973 года второй космонавт Земли Герман Степанович Титов служил в Главном испытательном центре. В память об этом легендарном человеке Указом Президента Российской Федерации от 14 августа 2001 г. Главному испытательному центру (испытаний и управления космическими средствами) Министерства обороны Российской Федерации присвоено почетное наименование «имени Г.С. Титова».
     11 сентября, в день рождения Германа Степановича, родственники, командующий Космическими войсками генерал-майор Олег Остапенко, ветераны Вооруженных Сил собрались на его могиле на Новодевичьем кладбище. В подмосковном Краснознаменске во главе с командующим КВ состоялась церемония возложения цветов к мемориалу в честь Г.С. Титова. В день рождения второго космонавта мира в космической столице отмечали и день города.