W dniach 6–29 czerwca 1971 roku brał udział w locie Sojuza 11. Dowódcą statku był Gieorgij Dobrowolski a trzecim członkiem załogi Wiktor Pacajew. Statek połączył się ze znajdującą się na orbicie załogową stacją kosmiczną Salut 1 i przez ponad trzy tygodnie załoga pracowała na jej pokładzie. W czasie powrotu na Ziemię doszło do rozszczelnienia kabiny statku Sojuz 11, w efekcie czego zginęła cała załoga.
W sumie Władisław Wołkow spędził w kosmosie 28 dni 17 godzin 2 minuty i 6 sekund.
Stowarzyszenie Uczestników Lotów Kosmicznych () przyznało mu pośmiertnie Universal Astronaut Insignia za lot orbitalny (nr 42).
Wykaz lotów Loty i starty kosmiczne, w których uczestniczył Władisław N. WołkowL.p.Data startuStatek kosmicznyData lądowaniaFunkcjaCzas trwania 1 12 października 1969 Sojuz 7 17 października 1969 Inżynier pokładowy 4 dni 22 godziny 40 minut i 23 sekundy. 2 6 czerwca 1971 Sojuz 11 29 czerwca 1971 Inżynier pokładowy 23 dni 18 godzin 21 minut i 43 sekundy.