Павло Попович став першим українцем, який побував у космосі, і саме його голос вперше зазвучав там із українською піснею. 12 серпня 1962 року уродженець Узина на Київщині здійснив свій перший політ на кораблі «Восток-4», провівши на орбіті три дні та облетівши Землю 48 разів. Як повідомляє Focus.ua, Попович став четвертим радянським космонавтом і першим українцем, який залишив Землю.
Під час цього польоту Попович виконав у космосі відому українську пісню «Дивлюсь я на небо, та й думку гадаю». Це стало першим випадком виконання пісні в історії космонавтики. Запис його голосу зберігся і доступний для прослуховування.
У серпні 1962 року Попович разом із космонавтом Андріаном Ніколаєвим взяв участь у першому в світі груповому польоті пілотованих космічних кораблів: «Восток-3» і «Восток-4» летіли на відстані кількох кілометрів один від одного. Космонавти вперше встановили радіозв’язок між екіпажами, сфотографували один одного на орбіті та провели низку наукових і медико-біологічних експериментів. Попович також вперше керував орієнтацією корабля вручну.
Другий політ Поповича відбувся у липні 1974 року на кораблі «Союз-14» разом із Юрієм Артюхіним. Екіпаж здійснив стикування з орбітальною станцією «Салют-3» і досліджував атмосферу, поверхню Землі, фізичні характеристики околоземного простору, а також вплив космічного польоту на людину.
З 1965 по 1969 рік Павло Попович входив до складу радянських екіпажів, які готувалися до обльоту Місяця та висадки на його поверхню. Він був членом одного з трьох екіпажів корабля «Зонд-7», який мав здійснити обліт Місяця в грудні 1968 року, але політ скасували через технічні проблеми. Після того, як американські астронавти місії «Аполлон-11» першими висадилися на Місяці у липні 1969 року, радянську програму висадки було закрито.
