Sputnik 2 , dünya yörüngesine fırlatılan ikinci uydu. Sovyetler Birliği tarafından 3 Kasım 1957 tarihinde fırlatılan uydu, uzaya çıkan ilk canlı olan Layka adında bir köpek taşımaktaydı. 500 kg ağırlığındaki uydu, 4 metre uzunluğunda ve çapı 2 metreydi. Uyduda ayrıca radyo vericileri, bir telemetri sistemi, bir programlama ünitesi, kabin için bir yenileme ve ısı kontrol sistemi ve bilimsel ekipmanlar bulunuyordu. Ayrı ve mühürlenmiş bir bölmeye ise Layka yerleştirilmişti.

Teknik ve biyolojik bilgiler dünyaya Tral D telemetri sistemiyle, her yörünge turu anında 15 dakika boyunca aktarılmaktaydı. Güneşten gelen radyasyon ve kozmik ışınları ölçmek için iki ışıkölçer mevcuttu.

Sputnik 2, Sergey Korolyov'un tasarım ofisinde "Prosteyşiy Sputnik-2" yani "Basit Uydu-2" olarak adlandırılmıştı. 103.7 dakika da bir tur attığı yörüngesini, 212 x 1660 km çaplarında bir elipsti. Sputnik 1'i taşıyan rokete benzer şekilde tasarlanan ICBM R-7 ile birlikte fırlatıldı. Sputnik 1'in aksine bu uydu kapsülünden ayırlmayacak şekilde programlandı.[4] Bu şekilde Layka için fazladan koruma sağlayacaklardı. Telemetri sistemi düzenli olarak bilgi gönderirken yörüngeye ulaştıktan hemen sonra kapsül içerisinde Layka'nın bulunduğu bölümün sıcaklığı 43 °C'ye ulaşmıştı. Layka öngörülenin aksine 10 gün değil yalnızca birkaç saat hayatta kalabildi. Sputnik 2, 162 gün boyunca yörüngede kaldı ve 14 Nisan 1958 günü yörüngeden çıkarak dünyaya düştü.

Uzaya çıkan ilk canlı olan köpeğin adı aslında Kudryavka (Küçük Kıvırcık)'ydı. Daha sonraları bilim adamları köpeğe alıştıkça ona Layka (Havlayan) adını taktılar. Tam olarak kökeni bilinmemekle birlikte Layka'nın İskandinav ırkından geldiği düşünülmektedir. Yaklaşık olarak 6 kg ağırlığındaki Layka için uydunun içerisinde yatabileceği kadar bir alan açılmıştır.[6] Bir hava yenileme sistemi ona oksijen tedarik ederken; yiyecek ve içeceği de jel formunda verilmiştir. Layka'nın üzerinde biyo-sinyallerini kaydetmek için elektrotlar takılmış; küçük bir kese bağlanarak da biyolojik atıkları toplanmıştı. Tüm bu özenli çalışmaya ve uğraşlara rağmen telemetri sistemi daha yörüngeye çıkışın ilk dakikalarında sıcaklığın 43 °C'ye ulaştığını gösteriyordu. Yörüngede dördüncü tur atıldığında biyometrik sinyaller olumsuz cevap vermeye başladı. Layka'nın yörüngede bir haftadan fazla kalacağı öngörülmüştü fakat yalnızca birkaç saat hayatta kalabildi. Rus kaynakları ölümünü aşırı sıcaklığa bağlı olarak gelişen kalp hızındaki artışa bağladı. Buna rağmen Layka, bilim adamlarına o zamanlar hayal dahi edilemeyecek olan türde bilgiler ile birlikte bir canlı organizmanın uzaydaki yaşamı hakkında çok detaylı veriler sundu.

Sputnik 2, Dünya'nın radyasyon kuşağını tam olarak saptadı ve kuzey enlemlerinde zayıfladığını kaydetti. Avustralya'da, Prof. Harry Messel, Sputnik 2'den gelen sinyalleri aldı ve istasyon görevi üstelenmek isteyerek veriyi göndermek istedi fakat Sovyetler kodları paylaşmayı reddedince, Avustralyalılar veriyi taşımaktan vazgeçti. 1958 yılında, Sputnik 3 ile beraber Sovyetler daha yardımcı ve daha birlikçi davranmaya başladılar.