На самом деле американцы и впрямь могли попытаться опередить Королева. В рамках проекта "Farside" ("Фарсайд") предусматривались запуски на большую высоту (примерно 6370 км) связок твердотопливных ракет, стартующих со стратостата. Если в конце разгона ракету "Farside" направить горизонтально, то теоретически она может стать искусственным спутником Земли. Третьего октября 1957 года с атолла Эниветок была предпринята попытка запустить такой аппарат, однако американцам не повезло: стратостат не достиг заданной высоты, ракета сбилась с курса, максимальная высота ее полета составила около 800 км.
Тем временем на полигоне Тюратам завершилась предстартовая подготовка. И 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени ярчайшая вспышка осветила ночную казахстанскую степь. Ракета-носитель, впоследствии получившая название "Спутник-1", с гулом ушла вверх. Ее факел постепенно слабел и скоро стал неразличим на фоне звездного неба. Наблюдения на первых витках показали, что спутник вышел на орбиту с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 км и в апогее — 947 км. На каждый виток вокруг Земли он тратил 96 минут 10,2 секунды.
Спутник "ПС-1" летал 92 дня (до 4 января 1958 года, 1440 оборотов вокруг Земли), блок "А", вышедший с ним вместе на орбиту, продержался 60 дней, после чего они вошли в атмосферу и сгорели. Спутник наблюдался на небе как объект 6-й, а блок "А" 1-й звездной величины. Задачи полета оказались выполнены полностью: впервые в истории была достигнута первая космическая скорость, радиопередатчики обеспечили возможность систематических наблюдений за его орбитой, а характер торможения спутника и блока "А" в верхних слоях атмосферы позволил оценить ее плотность.
Политический и общественный резонанс в мире был ошеломляющим. Зрелище летящего за пределами атмосферы спутника, неустанно передающего по радио прерывистые звуковые сигналы, мгновенно захватило внимание широкой аудитории, включавшей ученых, радиолюбителей, военных, агентов разведслужб и бесчисленных зрителей, взобравшихся на крыши со своими биноклями. Советское руководство с восторгом наблюдало, как, по выражению Никиты Хрущева, "оценивающее любопытство западных стран сменяется восхищением, смешанным с завистью". Идеологическое клише "Социализм — лучшая стартовая площадка для полетов в космос" мгновенно утвердилось в качестве беспроигрышного козыря на международной арене.
Девятого октября президент Дуайт Эйзенхауэр выступил на пресс-конференции в Белом доме с поздравлениями в адрес советских ученых. В своей речи он пообещал, что американский спутник будет выведен на орбиту до истечения года. Обещание осталось невыполненным — спутник "Explorer" добрался до орбиты только 1 февраля 1958 года.
Центральное разведывательное управление США внимательно следило не только за ракетной программой Советского Союза, но и за тем, какие космические проекты обсуждаются за "железным занавесом". Конечно, американцы не сомневались, что будут первыми в космосе, но их интересовали технические достижения соперников, чтобы оперативно реагировать на новые угрозы.
Пятого июля 1957 года директор ЦРУ Аллен Даллес направил в Министерство обороны доклад, в котором говорилось: "Информация, касающаяся времени запуска первого советского искусственного спутника Земли, отрывочна, и наши специалисты полагают, что ее пока еще недостаточно для утверждения с высокой вероятностью, когда именно спутник будет запущен. Однако недавно получены данные, что Александр Несмеянов, президент советской Академии наук, утверждал, будто "скоро, буквально в предстоящие несколько месяцев, Земля приобретет второй спутник". Другая информация, не столь точная, указывает, что СССР, вероятно, способен запустить спутник в 1957 году и, возможно, готовится сделать это в рамках МГГ. Разведывательное сообщество США оценивает, что в целях престижа и ввиду психологических факторов СССР будет стремиться стать первым в запуске спутника Земли. <…> Русские любят театральность и могли бы выбрать день рождения Циолковского, чтобы осуществить такую операцию, особенно учитывая столетие со дня его рождения…"