Postanowił poświęcić się medycynie kosmicznej w 1964 roku, po locie pierwszego lekarza Borisa Jegorowa na pokładzie kapsuły Woschod 1. Po szkole średniej podjął studia w Pierwszym Moskiewskim Instytucie Medycznym im. I.M. Sieczenowa, który ukończył w 1965. W 1966 odbył roczny staż w Instytucie Parazytologii Lekarskiej i Medycyny Tropikalnej. W latach 1966–1967 pracował jako starszy konsultant Instytutu Higieny i Społecznej Organizacji Zdrowia Publicznego, a w latach 1967–1971 – starszy inspektor w Ministerstwie Zdrowia. Następnie podjął naukę w Instytucie Problemów Medyczno-Biologicznych Ministerstwa Zdrowia Publicznego w Moskwie na specjalizacji medycyna lotnicza. Ukończył studia w 1974 i podjął pracę w instytucie w 1974 jako młodszy, a od 1978 jako starszy pracownik naukowy.

W 1970 roku wstąpił do KPZR.

Kariera kosmonauty thumb|Polakow obserwuje dokowanie promu Discovery w misji STS-63 przez okno w module bazowym stacji Mir (luty 1995).