Родилась 6.3.1937 в деревне Масленниково Тутаевского района Ярославской области в семье крестьянина. Русская. Член КПСС с 1962.

Окончила техникум легкой промышленности в 1960. Работала ткачихой на комбинате технических тканей в Ярославле. Занималась парашютным спортом.

В 1962 зачислена в отряд космонавтов.

16—19.6.63 совершила полет в космос на корабле «Восток-6».

22.6.63 первой в мире женщине-космонавту присвоено звание Героя Советского Союза.

В 1969 окончила Военно-воздушную инженерную академию. Полковник (1970), кандидат технических наук.

В 1968—87 председатель Комитета советских женщин; вице-президент Международной демократической федерации женщин, член Всемирного Совета Мира. С 1987 председатель Президиума Советских обществ дружбы и культурных связей с зарубежными странами. Член ЦК КПСС с 1971. Член Президиума Верховного Совета СССР с 1974. Депутат Верховного Совета СССР 7—11-го созывов.

Герой Социалистического Труда НРБ, Герой Социалистического Труда ЧССР, Герой Труда СРВ, Герой МНР.

Награжден 2 орденами Ленина, орденами Октябрьской Революции, Трудового Красного Знамени, медалями, иностранными орденами, золотой медалью имени К. Э. Циолковского АН СССР, Золотой медалью Мира имени Жолио-Кюри.

Ее именем назван кратер на обратной стороне Луны.