В ознаменование первого в мире космического полёта человека на корабле-спутнике «Восток» 12 апреля 1961 года указом Президиума Верховного Совета СССР 14 апреля 1961 года было учреждено звание (с 18 июля 1980 г. — почетное звание) «Лётчик-космонавт СССР». Указ подписали председатель ПВС СССР Леонид Брежнев и секретарь ПВС СССР Михаил Георгадзе. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 11 мая 1961 года было утверждено Положение о звании «Летчик-космонавт СССР» и описание нагрудного знака «Летчик-космонавт СССР».
Положение о звании «Лётчик-космонавт СССР»:
- Звание «Лётчик-космонавт СССР» присваивается Президиумом Верховного Совета СССР лётчикам-космонавтам, совершившим выдающиеся полёты в космос;
- присвоение звания «Лётчик-космонавт СССР» производится по представлению министра обороны СССР;
- лицам, удостоенным звания «Лётчик-космонавт СССР», вручается грамота Президиума Верховного Совета СССР и нагрудный знак установленного образца;
- нагрудный знак «Лётчик-космонавт СССР» носится на правой стороне груди и при наличии у лиц, удостоенных этого звания, орденов СССР размещается над ними.
Нагрудный знак «Летчик-космонавт СССР» представляет собой серебряный пятиугольник с выпуклым позолоченным ободком. В его центре — изображение земного шара с обозначенной красным цветом территорией СССР. Земной шар опоясан золотой орбитой со спутником на ней. Из звездочки, обозначающей Москву, выходит вторая золотая орбита, переходящая в эмалевый шлейф золотого космического корабля, устремляющегося в межпланетное пространство. В верхней части знака над земным шаром — выпуклая золотая надпись «Летчик-космонавт», под земным шаром — выпуклые золотые буквы «СССР». В нижней части знака расположены две выпуклые золотые лавровые ветви. На оборотной стороне нагрудного знака — надпись «Учреждено Указом Президиума Верховного Совета СССР 14 апреля 1961 г.» и номер знака.
К знаку прилагалось удостоверение, имеющее обложку голубого цвета, на которой золотой краской изображен герб СССР и нанесена надпись «Летчик-космонавт СССР». В удостоверении размещали черно-белую фотографию космонавта, указывали фамилию, имя и отчество космонавта, дату указа Президиума Верховного Совета СССР о присвоении звания, номер врученного нагрудного знака и совпадающий с ним номер удостоверения. Первым звания «Летчик-космонавт СССР» был удостоен Юрий Гагарин. Указ Президиума Верховного Совета СССР был подписан 14 апреля 1961 года. Гагарину был выдан нагрудный знак № 1.
С 1961 по 1979 гг. порядковые номера советских космонавтов совпадали с выдаваемыми им номерами нагрудных знаков «Летчик-космонавт СССР». С 1980 года у многих советских космонавтов номер знака не соответствует их порядковому номеру. В основном, это было вызвано тем, что в это время полеты на орбитальных станциях стали выполнять не только основные длительные экспедиции, но и кратковременные экспедиции посещения. Космонавтам экспедиций посещения почетное звание присваивалось до того, как на землю возвращался основной экипаж, стартовавший раньше.
Всего с 1961 года по 1991 год в космос слетало 72 гражданина СССР, и все они были удостоены звания «Летчик-космонавт СССР». Последним летчиком-космонавтом СССР (знак № 72) 10 октября 1991 года стал Токтар Аубакиров. В декабре 1991 года прекратил существование Советский Союз. Его правопреемницей в космической деятельности стала Российская Федерация.
20 марта 1992 года законом РФ, подписанным Президентом России, было установлено почетное звание «Летчик-космонавт Российской Федерации». Этим же законом были утверждены Положение о почетном звании «Летчик-космонавт Российской Федерации» и описание нагрудного знака «Летчик-космонавт Российской Федерации».
Новый нагрудный знак отличается от прежнего только российской символикой. Вместо надписи СССР появилась надпись Россия, а вместо красного силуэта территории Советского Союза — синий силуэт территории России. Красный цвет ленточки на колодке сменился триколором, соответствующим государственному флагу. Обложка удостоверения к знаку стала красного цвета. На ней золотой краской изображен герб РФ и нанесена надпись «Удостоверение к государственной награде Российской Федерации». Нумеровать российских космонавтов стали заново: знак № 1 получил возвратившийся 10 августа 1992 года из первого космического полета Александр Калери.