Les Cosmonautes perdus ou Cosmonautes fantômes est une rumeur selon laquelle des cosmonautes auraient effectué (ou tenté d’effectuer) un voyage spatial avant le vol historique de Youri Gagarine, vols qui se seraient terminés tragiquement. L'évènement aurait été tenu secret par l’Union soviétique pour ne pas ternir l’image du pays dans le prolongement de pratiques habituelles d'un régime politique ne pratiquant pas la transparence. Aujourd'hui les chercheurs ont accès à la plupart des archives soviétiques et aux témoignages des survivants de l'époque et ces rumeurs n'ont pas été confirmées.
Ces rumeurs sont étroitement liées au climat de secret dont était entouré l'ensemble du programme spatial soviétique. Contrairement à la NASA, les autorités soviétiques avaient coutume d'annoncer les missions spatiales uniquement après la réussite de celles-ci. Les échecs étaient tus ou travestis, la coutume étant de désigner sous l'appellation de Kosmos toute mission dont on ne souhaitait pas divulguer le détail. Les autorités soviétiques purent ainsi cacher puis nier l'existence du programme lunaire habité soviétique tout entier qui avait pourtant mobilisé des millions de personnes. Les détails du vol de Gagarine, qui avait accumulé les incidents, ne furent à l'époque pas dévoilés. Les lancements effectués depuis Baïkonour, une base de lancement particulièrement isolée, étaient interdits au public. Les autorités soviétiques avaient tenté d'empêcher la localisation de la base de lancement en fournissant des coordonnées géographiques fausses, mais la position exacte fut dévoilée, entre autres, par les satellites de reconnaissance américains. Ceux-ci permirent d'obtenir certaines informations sur le contenu et le déroulement des missions : c'est ainsi que fut découvert l'existence de la fusée lunaire géante soviétique N-1. Mais beaucoup de choses échappaient même aux moyens de détection sophistiqués des États-Unis.
Robert Heinlein écrivit en 1960 que le 15 mai 1960, alors qu’il voyageait en Union soviétique, des cadets de l’Armée rouge lui racontèrent que l’Union soviétique venait aujourd’hui de satelliser un vaisseau habité. Mais un peu plus tard le même jour, cette information était officiellement réfutée et, note l’écrivain, aucun numéro de la Pravda ne fut disponible ce jour, ni dans la ville où il se trouvait (Vilnius), ni dans les autres grandes villes du pays. Heinlein écrivit que ce jour-là, un vol orbital (déclaré inhabité plus tard) fut tenté, mais qu’un mauvais allumage des rétrofusées avaient entraîné la perte de la capsule à son retour, empêchant tout secours.
Selon une biographie de Gagarine, ces rumeurs sont nées du fait que deux des missions Vostok précédant son vol historique étaient équipées de mannequins et d’un système permettant la retransmission, dans des buts de tests radio, d’une voix préenregistrée. (Ce même système de tests de transmission radio avait été utilisé lors des vols de capsules Zond vers la lune, faisant un instant croire aux américains que les soviétiques avaient devancé Apollo 8 pour le premier vol orbital lunaire habité).
La presse française et italienne annonça que Spoutnik 7, lancé le 4 février 1961 était une mission habitée, dont l’occupant était mort en orbite. En réalité, il s’agissait d’une sonde vénusienne restée en orbite après une défaillance.
Vladimir Iliouchine, fils du constructeur d’avion Sergueï Iliouchine, était un pilote supposé avoir été cosmonaute, et premier homme dans l’espace le 7 avril 1961, quelques jours avant la réussite officielle de Youri Gagarine. Selon cette théorie la mission a dû être amputée de plusieurs orbites par les contrôleurs de vol suite à une défaillance du système d'alimentation en oxygène de la capsule, faisant perdre connaissance à son passager avant sa troisième révolution, ce qui conduit la salle de contrôle à faire redescendre d'urgence le vaisseau au-dessus du territoire de la République populaire de Chine, où le pilote, après avoir été grièvement blessé à la colonne vertébrale lors du crash de la capsule Rossiya, faute de s'être éjecté de celle-ci après la rentrée dans l'atmosphère, suite à sa perte de connaissance, aurait été retenu près d’un an par les autorités chinoises, au titre "d'honorable invité", officiellement pour raison médicale, et plus officieusement pour espionnage. L’embarras qu’aurait provoqué l’annonce publique de la rétention d’un pilote soviétique par le puissant voisin chinois aurait été un motif suffisant pour taire la (demie) réussite du vol, et rapidement cacher cette péripétie par le succès d’un nouveau tir, celui par lequel Youri Gagarine devint célèbre.
Cette théorie naquit le 10 avril 1961 sous la plume de Dennis Ogden, correspondant de presse britannique du journal communiste The Daily Worker. Bien que Iliouchine était sans doute le plus grand et le plus connu des pilotes d’essais soviétiques, aucune information officielle russe ne l’a jamais relié au programme spatial. Une information pertinente est celle d’une grave blessure à la jambe que reçut Iliouchine lors d’un accident de voiture, le 5 juin 1960 : le pilote dut subir des soins durant plus d’un an à Moscou même… et fut envoyé suivre une rééducation à Hangzhou, en Chine, pour y bénéficier de la médecine orientale. Cette information fut confirmée par un transfuge soviétique Leonid Vladimirov, ingénieur, qui eut des contacts personnels avec Iliouchine, ainsi qu’il le raconte en 1973 dans son livre Le grand bluff spatial russe.
Cette théorie connût un regain de crédibilité après avoir été confirmée (sans aucune nouvelle preuve) par Sergueï Khrouchtchev, propre fils de l’ancien dirigeant soviétique Nikita Khrouchtchev, et fut l'objet de plusieurs documentaires après la déclassification des archives du Kremlin au public occidental lors de l'effondrement du rideau de fer.
Le 16 mai 1961 dans un enregistrement audio une cosmonaute décrit une forte chaleur, un incendie et annonce qu'elle va tenter de rentrer. L'enregistrement est disponible sur le site de Judica-Cordiglia tout comme un démenti.
Les cosmonautes suivants – réels ou imaginaires – ont été au cours des années présentés comme des victimes cachées du programme spatial soviétique, sans qu’aucun commencement de preuve n’ait toutefois jamais pu être apporté comme confirmation.