Судьба первой из станций «Салют» была неудачной, а в значительной степени и трагичной.
Первая экспедиция к станции «Салют-1» на корабле «Союз-10» (командир В. А. Шаталов, бортинженер А. С. Елисеев и инженер-испытатель Н. Н. Рукавишников), запущенном 24 апреля 1971 года, оказалась неудачной из-за нестыковки: «Союз-10» причалил к станции, произошло касание, штырь стыковочного узла оказался в приёмном конусе станции. Однако попытки завершить стыковку, втянув штырь, при этом создав герметичный переход на станцию, не удались. Переход экипажа на борт «Салюта-1» оказался невозможен. Команда на расстыковку также не проходила. С Земли были даны рекомендации, как космонавтам расстыковать аварийный узел. 25 апреля 1971 года, после пяти с половиной часов напряжённой работы, при «полёте в сцепке» (комплекс «Салют-1» — «Союз-10») корабль был отстыкован и совершил успешную посадку.
Вторая экспедиция на станцию «Салют-1» и вовсе окончилась трагично. Корабль «Союз-11» был запущен 6 июня 1971 года. Успешная стыковка со станцией «Салют-1» состоялась 7 июня в 10:00. За 22 дня экспедиции трое членов экипажа, несмотря на некоторые нештатные ситуации (на станции произошёл пожар, ликвидированный космонавтами), успешно выполнили программу полёта. 29 июня была произведена расстыковка, и после выдачи тормозного импульса корабль начал спуск с орбиты. Однако после разделения отсеков произошла разгерметизация спускаемого аппарата и экипаж (Г. Т. Добровольский, В. Н. Волков, В. И. Пацаев) погиб на этапе спуска и посадки.
Анализ записей автономного регистратора бортовых измерений «Мир» показал, что с момента разделения отсеков на высоте более 150 километров давление в спускаемом аппарате стало резко снижаться и в течение 115 секунд упало до 50 миллиметров ртутного столба. Снижение давления произошло из-за несанкционированно открывшегося вентиляционного клапана. В результате спускаемый аппарат разгерметизировался, и это привело к гибели космонавтов.
Положение тел членов экипажа свидетельствовало, что они пытались ликвидировать утечку воздуха, однако в экстремальных условиях тумана, который заполнил кабину после разгерметизации, сильных болей во всём теле из-за острой декомпрессионной болезни и быстро пропавшего слуха из-за лопнувших барабанных перепонок космонавты просто не успели закрыть автоматически открывшиеся створки. Когда Георгий Добровольский (по другим данным, Виктор Пацаев) обнаружил истинную причину разгерметизации, им не хватило времени устранить её.
Гибель экипажа была тяжёлым ударом, советские пилотируемые полёты прекратились более чем на два года.
11 октября 1971 года, пробыв на орбите 175 суток, станция «Салют-1» по командам ЦУПа была сведена с орбиты и вошла в плотные слои атмосферы. Несгоревшие обломки упали в Тихий океан.
Между тем 14 мая 1973 года американцы запустили свой более крупный «Скайлэб» (стартовый вес 77 тонн), построенный взамен ранее разрабатывавшихся проектов по «Пилотируемой орбитальной лаборатории» на базе корпуса верхней ступени ракеты «Сатурн-1 Б», покрытого теплоизоляцией, внутреннее пространство баков которого было приспособлено для жизни и научных исследований.
Первые шаги американской станции также были недостаточно удачны (не раскрылись солнечные батареи, нарушилась терморегуляция станции), но американцы оперативно справились с проблемами, и уже в конце мая 1973 года первая американская экспедиция успешно отработала на «Скайлэбе». Всего на «Скайлэбе» состоялось три экспедиции, последняя проработала на станции 84 дня (с 16 ноября 1973 по 6 февраля 1974 года).
Первая Челомеевская космическая станция ОПС «Салют-2» (ОПС-1 или № 101) по программе военных орбитальных пилотируемых станций СССР «Алмаз» массой 18,5 тонны была выведена на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 3 апреля 1973 года с космодрома Байконур. Перигей орбиты составлял 257 километров, апогей — 278 километров, наклонение — 51,6 градуса. На 13-е сутки произошла разгерметизация отсеков ОПС, а 25 апреля перестала поступать телеметрическая информация. Станция, пробыв на орбите 54 дня, закончила свою работу 28 мая 1973 года в результате естественного торможения в верхних слоях атмосферы и упала в океан около Австралии. О том, что с ней случилось, Герберт Александрович подробно рассказал в главе «Феномен Челомея».
Орбитальная космическая станция «Салют-3» (ОПС-2 или № 102) по программе военных орбитальных пилотируемых станций СССР «Алмаз» массой 18,5 тонны была выведена на орбиту PH «Протон» 26 июня 1974 года.
Г. А. Ефремов вспоминал, что важными, сложными и поначалу необычными были работы по обеспечению жизнедеятельности космонавтов на станции. Приходилось учитывать десятки, даже сотни ранее совершенно неизвестных факторов, которые легли потом в основу создания и систем снабжения воздухом, и терморегулирования, и водоснабжения и очистки… Все исходящие параметры приходилось выяснять в Институте космической медицины, в различных исследовательских военно-медицинских институтах.
«Хорошо, что нашлись энтузиасты, заинтересовавшиеся и во многом помогшие решить возникшие проблемы. Здесь нельзя не вспомнить нашего видного тепловика Б. М. Кушнера, который, фактически освоив смежную специальность, помог нам ответить на целый ряд сложных вопросов», — говорит Герберт Александрович.
3 июля 1974 года на космическом корабле «Союз-14» на станцию «Салют-3» отправилась первая экспедиция — командир экипажа П. Р. Попович (это его второй космический полёт) и бортинженер Ю. П. Артюхин. Совместный полёт продолжался 15 суток. Стыковка была проведена 5 июля 1974 года, отстыковка — 19 июля 1974 года. Экипаж был очень дружный, хорошо совместимый, отчего удалось провести большой объём работ, с честью выйти из нескольких нештатных ситуаций. Полётное задание выполнено успешно, космонавты благополучно вернулись на Землю.
Дважды Герой Советского Союза (4-й советский космонавт) полковник (впоследствии генерал-майор авиации) П. Р. Попович был весёлым, коммуникабельным человеком, поддерживал и с В. Н. Челомеем, и с Г. А. Ефремовым, и с другими разработчиками ЦКБМ самые добрые отношения, сохранившиеся на долгие годы.
Корабль «Союз-15» должен был доставить второй экипаж (Г. В. Сарафанов, Л. С. Дёмин) на станцию «Салют-3». Планировалось, что он проработает на станции в течение месяца. Однако 27 августа 1974 года из-за сбоя в системе стыковки «Игла» корабль не смог осуществить стыковку. Экипаж предпринял три попытки состыковаться, но не смог справиться с нештатной ситуацией, и полёт был досрочно прекращён.
Г. А. Ефремов считает, что неудачи с достаточно элементарной системой стыковки «Игла», оснащаемой радиолокатором дальности и направления, были связаны с нежеланием определённых кругов допустить ЦКБМ к работам по космической тематике.
23 сентября возвращаемая капсула (автономный спускаемый аппарат) с результатами работы экипажа, снаряженная и установленная в пусковую камеру П. Р. Поповичем и Ю. П. Артюхиным ещё в июле, перед уходом со станции, доставила на Землю фотоплёнки и другие материалы.
На станции «Салют-3» в экспериментальных целях была установлена 23-миллиметровая автоматическая пушка, сконструированная в КБ А. Э. Нудельмана на основе авиационной пушки НР-23 для стрельбы в вакууме (система «Щит-1»). Испытания пушки прошли 25 января 1975 года в автоматическом режиме. После того как двигательная установка станции выдала тормозной импульс для схода с орбиты, космическая пушка сделала несколько выстрелов.
ОПС «Салют-3» по команде ЦУПа была сведена с орбиты и прекратила существование.
Следующая ОПС (ОПС-3 или № 103} по программе военных орбитальных пилотируемых станций СССР «Алмаз» массой 19 тонн была выведена на орбиту PH УР-500К 22 июня 1976