Misja wystartowała w dniu 25 marca 1961 o godz. 05:54:00 UTC ze stanowiska startowego 1/5 kosmodromu Baikonur (ZSRR) za pomocą rakiety nośnej Wostok-K (8K72K nr E103-15).
Statek kosmiczny był piątym i zarazem ostatnim z serii statków kosmicznych zaprojektowanych do załogowych lotów kosmicznych.
Na pokładzie znalazła się atrapa kosmonauty i pies Zvezdochka (mała gwiazdka). Dodatkowo zainstalowano sprzęt naukowy i telewizyjny.
Sputnik 10 / Korabl-Sputnik 5 po wystrzeleniu wykonał jedną orbitę i ponownie wszedł w atmosferę. podczas przelotu nad ZSRR.
Pojazd wylądował o godz. 07:40 UTC i został pomyślnie odzyskany.
Zanim kapsuła wylądowała, manekin został wystrzelony z pojazdu w ramach testu fotela powrotnego i opadł samodzielnie na własnym spadochronie.
Był to ostatni test przed pierwszym załogowym lotem człowieka w kosmos.