卫星发射期最初定于1957年10月6日，但科罗廖夫认为美国可能会在1957年10月5日发射一颗卫星，于是改变计划，决定在1957年10月4日发射。
1957年10月4日，“斯普特尼克”一号在当时的苏联哈萨克斯坦共和国草原升空。
斯普特尼克一号时，正值1957年联合国所公布的国际地球观测年（又译作国际地球物理年），它以每小时29,000千米的速度脱离地球引力，成为第一个进入外层空间的人造物体，在外层空间它以20.005至40.002兆赫的频率向地球发送无线电波信号，并可由业余无线电用户所接收。其发送一直持续至1957年10月26日，才因为电池用尽而中断。1958年初，斯普特尼克1号失去动力，脱离其工作轨道并坠入大气层，其工作寿命中，共围绕地球运转了六千万千米。
在斯普特尼克一号发射短短一个月之后1957年11月3日，前苏联紧接着又成功的发射了Sputnik2号进入绕地轨道， 卫星上搭乘了一条狗。
