После выхода в космос, когда Лайка уже оказалась в невесомости, приборы показали что частота пульса после перегрузок восстановилась до почти нормальных значений, двигательная активность стала умеренной. Электрокардиограмма не показала никаких патологических изменений.
Эксперимент подтвердил, что живое существо может пережить запуск на орбиту и невесомость.
Возвращение Лайки на Землю не планировалось. Как и многие другие животные в космосе, собака погибла во время полёта — через 5—7 часов после старта она умерла от стресса и перегрева, хотя предполагалось, что она проживёт около недели.
Лайка была жива в течение 4 витков вокруг Земли. Из-за ошибки расчёта площади спутника и отсутствия системы терморегулирования температура за это время поднялась до 40 °C. Собака умерла от перегрева. Сам же спутник совершил 2570 витков вокруг Земли, затем сгорел в атмосфере 4 апреля 1958 года
В 2008 году в Москве на Петровско-Разумовской аллее на территории Института военной медицины, где готовился космический эксперимент, был установлен памятник Лайке.
