Хуже того, корабль, на каждом витке цепляя атмосферу Венеры, всё больше и больше тормозился, и времени у астронавтов оставалось всё меньше. Советские космонавты, спешащие им на выручку, с помощью ЦУПа провели расчёты, связались с американцами и предложили им план спасения.
В соответствии с этим планом, Кларк и Верст использовали двигатель высадочного корабля, чтобы хоть немного поднять орбиту. Это помогло им продержаться несколько лишних дней. За время их долгого ожидания «Циолковский» достиг Венеры и вышел на орбиту, близкую к орбите терпящей бедствие «Юноны».
Американский и советский корабли сблизились на орбите, космонавты и астронавты вышли в открытый космос, вручную соединили оба корабля, подтянув их друг к другу, и перекачали топливо из баков «Юноны» в баки «Циолковского». В обитаемый отсек советского корабля перенесли запасы воды и пищи, а также снятые с «Юноны» уцелевшие баллоны с кислородом.
Эта часть фильма оказалась наиболее зрелищной. В постановке различных трюков и спецэффектов, изображавших работу в открытом космосе, на фоне затянутого клубящимися облаками желтовато-жемчужного диска планеты, Клушанцеву пришлось проявить немалую изобретательность. «Облака Венеры» моделировали с помощью нескольких дымогенераторов, подсвечивая их осветителями через светофильтры. Затем снятые облака проецировали на полупрозрачный экран, и на его фоне разворачивалось основное действие, в котором тоже хватало разных трюков. По ходу орбитальных работ космонавту Андрею Гордиенко пришлось, летая с помощью реактивного ранца, спасать астронавта Эрвина Верста, который от усталости промахнулся, перецепляя карабин страховочного троса с одной скобы на другую, выпустил трос из рук и едва не стал спутником Венеры.
Корабли разъединили, «Циолковский», дав импульс тяги, отправился в обратный путь к Земле, а отработавшая своё «Юнона» вошла в атмосферу Венеры и красиво сгорела. Советский корабль, благополучно завершив перелёт, пристыковался к международной орбитальной станции, откуда «челночная многоразовая ракета» доставила оба экипажа на Землю. Посадка, как и было запланировано в исходном сценарии, совершалась на плавающую платформу.
Основной идеей, неоднократно высказанной на различных совещаниях по ходу действия фильма, была недопустимость и аморальность космической гонки, и необходимость скоординированного совместного освоения космического пространства в интересах всего человечества.
Фильм снимали два года, отменив съёмки ещё одного фантастического фильма «Я был спутником Солнца» (Довольно скучная и заслуженно забытая картина). При этом Клушанцеву пришлось отвлекаться, оказывая помощь в постановке трюков режиссёру из ГДР Курту Метцигу, который снимал в рамках сотрудничества в киноконцерне «Interfilm» ещё один фантастический фильм «Безмолвная звезда», по роману Станислава Лема.
За время съёмок в СССР сменился министр культуры, место Николая Александровича Михайлова заняла Екатерина Алексеевна Фурцева. На худсовете, как и предполагал Клушанцев, сцена «масонского обряда» привела идеологов из ЦК в священный ужас. Фурцеву Серов заблаговременно предупредил, что этот эпизод включён в фильм по требованию Первого Главного управления КГБ СССР. Иван Александрович, как и обещал, сам явился на худсовет и вместе с Фурцевой «отмазывал» Карюкова и Клушанцева от партийных идеологов, жаждавших расправы.
Премьеру фильма по политическим соображениями задержали примерно на 5 месяцев. Михаилу Фёдоровичу Карюкову о причинах задержки не сказали, и он поначалу сильно переживал, думая, что его работу, которой было отдано столько сил, навсегда положили на полку. Клушанцев сообщил об этом Серову, и Иван Александрович сам позвонил режиссёру, чтобы его успокоить (АИ). Фильм вышел на экраны страны в пятницу, 2 июня 1961 года (АИ), накануне исторической встречи Первого секретаря Хрущёва с президентом Кеннеди в Вене. Президент узнал об этом уже после переговоров, получив отчёт от резидента ЦРУ в американском посольстве в Москве.
Советские зрители встретили фильм с огромным интересом. Космическая тематика после начавшихся пилотируемых полётов в космос была на вершине популярности, первые космонавты СССР Гагарин и Титов, и космонавты из других стран Содружества в этот период совершали длительные поездки по всему миру, пропагандируя космическую программу Советского Союза и ВЭС. Коминтерн организовал перевод фильма на основные языки стран, где его планировали показывать.
Школьники и студенты смотрели фильм по несколько раз, по фильму был сделан диафильм, в который включили кадры и диалоги из основных моментов фильма, затем к диафильму выпустили пластинку с озвучкой, для синхронизированного просмотра. Кооператоры вскоре начали продавать бумажные модели «засветившихся» в фильме космических кораблей. После удачной продажи сувениров по случаю полёта Гагарина коллективы кооперативов поняли, что на космосе можно поднять неплохую выручку.
