Als dotze anys s’inicià en la gimnàstica, i el 1949 es traslladà a Sverdlovsk, i el 1951 a Kíev, on tingué com a condeixebles els gimnastes més prometedors de l’URSS, entre d’altres el campió olímpic Viktor Čukarin. La seva primera competició internacional destacada fou al Mundial de Roma (1954), en el qual guanyà una medalla d’or en la modalitat d’equip i una d’argent en barra fixa. En el mateix campionat celebrat a Moscou el 1958 guanyà cinc medalles d’or (aparells individual, equip, barres paral·leles, cavall i barra fixa). Quant als títols olímpics, guanyà dues medalles d’or a Melbourne (1956) en equip i cavall; quatre medalles d’or a Roma el 1960 (aparells, cavall, salt de cavall i barres paral·leles) i una medalla d’or a Tòquio el 1964 (barra fixa). Fou també medalla d’or als campionats europeus de Frankfurt del 1955 (aparells, barres paral·leles, cavall i barra fixa) i de Belgrad del 1963 (anelles i barres paral·leles). Retirat de la competició el 1967 per un atac de cor, fou membre de l’equip tècnic de la Federació Internacional de Gimnàstica del 1968 al 1992. L’estat soviètic el condecorà amb l’orde de la Bandera Roja del Treball (1956) i amb l’orde de Lenin (1960).