A principios de 1989 volvió a despegar el cohete Energía en solitario durante su tercer vuelo. En esta ocasión, la carga era la Skif-D2, una estación láser de combate plenamente operativa. No obstante, un fallo en uno de los motores criogénicos RD-0120 de la etapa central (Bloque Ts) impidió que la Skif alcanzase la órbita. A raíz de este fracaso se inició un concienzudo programa de mejora de la seguridad en el sistema Energía-Burán, retrasando el calendario de lanzamientos. La segunda lanzadera del programa, 2K (1.02), sería bautizada como Burya (”tormenta”) y estaría lista para viajar al espacio a mediados de 1989.
En diciembre de 1989 Burya despegaría sin tripulación para llevar a cabo su primera misión, la 2K1. Tras dos días de vuelo en solitario, se acopló al módulo Kristall de la Salyut-8 gracias al nuevo sistema andrógino APAS-89. Para esta misión, el módulo Kristall había sido situado en el extremo frontal del complejo orbital. La tripulación de la Salyut-8 pasó al interior del Burya con el fin de inspeccionar los sistemas del vehículo y comprobar su buen funcionamiento. Los cosmonautas utilizaron los dos brazos robot de la nave para acoplar al segundo puerto APAS del Kristall un telescopio de rayos X de una tonelada de peso. Tras separarse de la Salyut-8, comenzaría la fase más importante de la misión 2K1. Dos días antes de la separación del Burya de la estación, la Soyuz TM-12 había sido lanzada desde Baikonur con Iván Bachurin y Eduard Stepanov a bordo. Equipada con un sistema APAS-89, la Soyuz se acopló al Burya para demostrar la posibilidad de llevar a cabo una misión de rescate en órbita. Bachurin y Stepanov permanecieron un día en el interior del Burya realizando varias tareas. Después, la Soyuz se separó y el Burya regresaría a Baikonur en solitario después de haber pasado una semana en el espacio.
La misión 2K1 allanó el camino para la primera misión tripulada del sistema Burán. Pero antes, en marzo de 1990, despegaría otra vez el Energía con una estación Skif operativa. En esta ocasión todo funcionó a la perfección y la URSS puso en órbita la primera estación láser de la historia, desatando una oleada de protestas por parte de los países occidentales. La Unión Soviética respondería a estas acusaciones afirmando que las misiones militares del shuttle desde Vandenberg -reanudadas en 1989- también tenían por objetivo lanzar elementos del programa SDI. Según la versión oficial del gobierno soviético, la estación Polyus -la denominación pública del programa Skif-D- debía limitarse a estudiar las capas altas de la atmósfera.
La misión 2K2 sería en el primer vuelo totalmente tripulado del sistema Energía-Burán. Ígor Volk y Rimantas Stankyavichus, ambos veteranos de misiones espaciales Soyuz, despegaron el 9 de septiembre de 1990 a bordo del Burya para llevar a cabo una misión de cinco días. En esta ocasión no se acoplaron a la Salyut-8, ahora ya conocida como complejo orbital Mir, sino que se limitaron a probar los sistemas del orbitador con un módulo biotecnológico 37KBT. El exitoso aterrizaje manual no fue muy diferente de los numerosos vuelos a bordo del OK-GLI que la pareja de cosmonautas había llevado a cabo en los años anteriores, aunque en esta ocasión el Burya había sido equipado con dos turborreactores Lyulka para facilitar el descenso y permitir otra aproximación en caso de problemas. Durante el transcurso de la misión, una nave Soyuz equipada con un sistema APAS había permanecido en Baikonur lista para ser lanzada en una misión de rescate. Mientras, la tercera lanzadera del programa, la 3K (2.01), estaba a punto de ser finalizada. La 3K, el primer orbitador de segunda generación con numerosas mejoras, sería bautizada finalmente con el nombre de Baikal.
Como respuesta a los éxitos espaciales soviéticos, los EEUU anunciaron en 1990 su nueva política espacial, denominada SEI (Space Exploration Inititative). La SEI preveía llevar a cabo misiones tripuladas a la Luna y a Marte, aunque sería cancelada cinco años después. Por otro lado, el programa X-30 NASP seguiría adelante a pesar de las dificultades técnicas.
La siguiente misión tripulada, la 2K3, tendría lugar en marzo de 1991. Ígor Volk y Alexánder Ivanchenkov permanecieron diez días en el espacio a bordo del Burya, incluyendo una estancia de cuatro días en la Mir. En julio de 1991 el Burán realizaría su segunda misión -1K2-, también sin tripulación, durante la cual se uniría a la Mir para acoplar un módulo biotecnológico 37KBT con suministros y diverso equipamiento para la tripulación. Ese mismo año, el Energía pondría en órbita un prototipo de estación militar Kaskad con interceptores cinéticos para derribar misiles intercontinentales. Las estaciones Kaskad formarían junto con las Skif el escudo de defensa soviético frente a un ataque nuclear norteamericano.
En diciembre de 1991, Yuri Andrópov fallecería a los 87 años de edad tras estar nueve años en el poder.
La URSS en el espacio 1992-2003
Andrópov sería sucedido por Grigori Románov, hombre de confianza de Yuri. Aunque considerado en un principio un halcón como Andrópov, Románov se mostró partidario de la distensión con los Estados Unidos, especialmente en materia de desarme nuclear. Como gesto de buena voluntad hacia los EEUU, la URSS se retiró totalmente de Afganistán en 1993. Entre las tímidas reformas de Románov, se elaboró un plan para renovar los cuadros del partido y del gobierno con miembros más jóvenes. En el panorama espacial, Románov era partidario de invertir más dinero en el sector civil y en 1992 se crea la agencia espacial Glavkosmos para coordinar las actividades espaciales no militares, sustituyendo en esta labor al MOM. La labor de Glavkosmos no será nada fácil en un principio, ya que tendrá que enfrentarse a la dura resistencia de las diferentes oficinas de diseño que forman el núcleo del programa espacial soviético. El IKI (Instituto de Investigaciones Espaciales) recibió también un fuerte impulso económico y material con el fin de convertirse en el análogo soviético al JPL de la NASA.