Su padre era un tractorista, mientras que su madre trabajaba en una fábrica. En 1969 Tereshkova se graduó de la Academia de ingeniería militar de Zhukovski. Entre 1960 y 1962 fue secretaria de un comité comunista en una fábrica. Paralelamente se dedicaba al paracaidismo y realizó 163 saltos.
En marzo de 1962 Tereshkova entró en un grupo de estudiantes que fueron preparados para ser cosmonautas. Tras aprobar sus exámenes, el 1 de diciembre Tereshkova pasó a formar parte del grupo de cosmonautas y hasta mayo de 1963 se preparó para realizar un vuelo al espacio junto con otras candidatas.
Tereshkova efectuó su primer vuelo entre el 16 y el 19 de junio de 1963 como comandante de la nave espacial Vostok-6. Su aparato dio 48 vueltas alrededor de la Tierra. Tereshkova cuenta con un gran número de prestigiosos galardones, no solo de Rusia sino también de otros países.