Napili bilang kosmonauta kan 1972, si Polyakov enot na ginibo niya an pinakaenot na pagpalayog sa espasyo nakasakay sa Soyuz TM-6 kan 1988. Siya buminalik sa Kinaban 240 aldaw ngapit sakay sa TM-7. Si Polyakov nakompleto niya an ikaduwang pagpalayog sa espasyo kan 1994–1995, na nagdurar siya nin 437 na aldaw sa espasyo sa pagultan kan mga aldaw na siya sakay sa Soyuz TM-18 asin ngapit naghugpa sa daga sakay sa TM-20, na gibo kaini siya an nagkapot kan rekord nin oras na daing-patod sa espasyo nin sarong indibidwal.