والنتینا ترشکووا از میان بیش از ۴۰۰ نامزد زن برای انجام نخستین پرواز فضایی انتخاب شد، و در روز ۱۶ ژوئن ۱۹۶۳ (برابر ۲۶ خرداد ۱۳۴۲) با فضاپیمای وستوک ۶ به فضا رفت. وی نخستین فرد غیرنظامی بود که در سالهای آغازین عصر فضا به مدار زمین رفت. مأموریت وستوک-۶ سه روز به طول انجامید و در طی این مدت ترشکووا آزمایشهای بسیاری را بر روی خود انجام داد و داده‌های پزشکی ارزشمندی را دربارهٔ تأثیر بی‌وزنی در محیط فضا بر زنان گردآوری کرد.
والنتینا ترشکووا ششمین خلبان-فضانورد اتحاد شوروی، دهمین فضانورد جهان و نخستین زن فضانورد در جهان است.
والنتینا در سال ۱۹۳۷ در روستای ماسلنیکوو در استان یاروسلاول در روسیه شوروی به دنیا آمد. در ۱۹۴۵ به مدرسه رفت ولی در ۱۹۵۳ مدرسه را ترک کرد و به تحصیلات خود از راه مکاتبه ادامه داد. در جوانی به پرش با چتر نجات پرداخت و نخستین پرش با چتر را در ۲۲ سالگی انجام داد. ابتدا در کارخانه تایر سازی کار می‌کرد. سپس به کارخانه پارچه‌های صنعتی یاروسلاول منتقل شد. سابقه او در چتربازی باعث شد تا در سال ۱۹۶۱ در گروه فضانوردان روسیه عضو شد و دوره کامل آمادگی برای پرواز در فضاپیماهای نوع «وستوک» را گذراند.
بعد از پرواز، با این‌که به فعالیت در زمینه هوا-فضا ادامه می‌داد، اما بیشتر وقتش را صرف کارهای اجتماعی می‌کرد. او عضو حزب کمونیست شوروی بود و تا عضویت در کمیته مرکزی این حزب ارتقاء یافت.
در اواخر سال ۱۹۶۳ با آندریان نیکولایف ،که وی نیز فضانورد بود، ازدواج کرد اما این ازدواج دوامی نداشت. ترشکوا به دریافت نشان‌های بسیاری، از جمله نشان قهرمان اتحاد شوروی، نایل آمده است و یکی از حفره‌های کره ماه نیز به نام وی نامگذاری شده است.
ترشکوا از سال ۱۹۶۲ تا ۱۹۹۷ در شمار گروهان فضانوردان قرار داشت. در سال ۱۹۶۹ گواهی آکادمی مهندسی- نظامی ژوکف در رشته «خلبان- فضانورد- مهندس» را دریافت نمود. در ۱۹۷۷ درجه دکتر علوم مهندسی را گرفت. او بیش از ۵۰ اثر علمی تألیف کرده است. علاوه بر این وی دارای عنوان ژنرال هوانوردی‌ست.
در تاریخ ۲۲ ژوئن ۱۹۶۳ هیئت رئیسه شورای عالی اتحاد جماهیر سوسیالیستی شوروی بخاطر پرواز موفقیت آمیز و شجاعت به والنتینا ترشکووا لقب «قهرمان اتحاد شوروی» را اعطا نمود.
ترشکووا در امور اجتماعی بطور فعالی شرکت دارد. از سال ۱۹۹۴ وی ریاست مرکز بین‌المللی همکاری‌های علمی و فرهنگی روسیه وابسته به دولت فدراسیون روسیه را بر عهده دارد.