1970-1991年间，担任国际宇航培训中心副主任。

1965年3月18日，作为副驾驶和别利亚耶夫共同完成了“上升—2”号飞船的航天。成为第一个太空行走者。

飞行期间，他以惊人的勇气完成了宇航史上第一次离开飞船进入太空的动作，在太空中渡过了大约24分钟，其中自由“漂浮”12分钟，有几次离开飞船的距离达5米。飞行期间，为研究无支撑空间运动中的生物力学作了初步实验，试验了自主式生命保障系统、气密过渡舱和操纵系统。还探索了在飞船外面进行安装和拆卸工作的可能性。

1975年7月15日—20日，作为船长参加了苏联“联盟—19”号飞船(随航工程师是B·H·库巴索夫)和美国“阿波罗”号飞船的联合航天。这是航天史上第一次按照“联盟—阿波罗”计划进行的重大的联合科学实验。它是根据1970年5月24日苏维埃社会主义共和国联盟和美利坚合众国之间签订的为和平目的研究和利用宇宙空间的合作协定进行的。在6昼夜飞行过程中，首次检验了靠拢和对接协调吻合设备，实现了苏美航天飞船的对接和两艘飞船乘员的相互换乘，进行了联合科学研究实验。

当地时间2019年10有15日，“太空行走第一人”、两次荣获“苏联英雄”称号的前苏联宇航员列昂诺夫，被安葬在俄罗斯莫斯科州的联邦军人纪念公墓。此前，包括俄国防部长在内的上千人参加了遗体告别仪式。

女儿：奥克萨娜·列奥诺娃

宇航员好友：维克多·萨温克和马克西姆·苏拉耶夫

为表彰列昂诺夫在开发宇宙空间方面建立的功勋，苏联科学院授予他齐奥尔科夫斯基金质奖章1枚，国际航空联合会授予他“宇宙”金质奖章2枚。此外，还荣获保加利亚人民共和国社会主义劳动英雄和越南社会主义共和国劳动英雄称号。获“列宁勋章”2枚，“红星勋章”和三级“在苏联武装力量中为祖国服务勋章”各1枚，奖章及外国勋章多枚。月球背面一环形山以其名字命名。

在莫斯科和他的故乡克缅洛沃市都有其青铜雕像。

著有：《走向宇宙》（马雷什出版社，1980年）、《星际生命》（青年近卫军出版社，1981年）、《宇宙的空间和时间认识》 、《航天员活动的心理特点》。