Изучение воздействия ракетного полета на организм животных началось в СССР в 1948 году по инициативе ученого и конструктора Сергея Королева. В результате лучшим биологическим объектом исследований была признана собака. Для будущего полета ученые подбирали короткошерстных собак примерно одинакового веса –
5-6 кг, поскольку кабина была небольшая. Собаки должны были быть не старше трех лет, иметь крепкое здоровье, быть дружелюбными и терпеливыми. Кроме того, в процессе исследований выяснилось, что с дворняжками работать легче – они лучше переносили нагрузки, чем породистые собаки.
Непосредственная подготовка собак к полету проводилась в Институте авиационной медицины. Была разработана серьезная научная программа подготовки собак к коротким ракетным полетам и к длительным полетам на спутниках. Прежде всего собак приучали к одежде. Они также должны были научиться есть из автоматической кормушки. Кормушка представляла собой конвейерную ленту, которая в заданное время подает коробки с пищей. Еще собак приучали к тому, чтобы они могли спокойно находиться в кабине малого объема в течение длительного времени (до двадцати суток). Кроме того, собаки проходили различные специальные тренировки: вращение на центрифуге, испытание на вибростенде, катапультирование.
По свидетельству ученых, наблюдавших за историческим полетом, на фазе выведения пульс у животных был за двести, а дыхание учащенное. Но как только корабль вышел на орбиту, собаки стали такими же, как и на Земле.
20 августа 1960 года спускаемый аппарат с животными на борту благополучно приземлился в заданном районе. Собаки после возвращения на Землю стали настоящими героями и через сутки даже присутствовали на пресс-конференции, устроенной в здании ТАСС. Через несколько дней советское телевидение показало кадры полета Белки и Стрелки. Настоящей сенсацией стала новость о том, что у Стрелки вскоре после полета появилось здоровое потомство.
В настоящее время чучела Белки и Стрелки находятся в московском Мемориальном музее космонавтики.