Start vom Kosmodrom Baikonur; Landung 140 km östlich von Dsheskasgan.

Nach zweitägigem Alleinflug koppelte die Sojus am 26.01.1993 an die Raumstation MIR an.

Sojus TM-16 war seit 1976 die erste und bis heute einzige Sojus-Mission bei der nicht das Standard-Kopplungssystem genutzt wurde und nicht am MIR-Kernmodul, bzw. Kwant gedockt wurde. Erstmals wurde der androgyne APAS-89-Kopplungsstutzen (89 steht für das Entwicklungsjahr) verwendet, der eine Weiterentwicklung der APAS-75-Andockvorrichtung des Apollo-Sojus-Projekts darstellte. Dieses System - anders als das gewöhnliche Sojus-Kopplungssystem - ermöglichte jedem damit ausgestatteten Raumfahrzeug sowohl den passiven als auch den aktiven Part eines Andockmanövers zu übernehmen. Das neue Kopplungssystem wurde entwickelt, um das Andocken der Buran-Raumfähre an die Raumstation Mir zu ermöglichen. Dazu verfügte die Mir am Kristall-Modul ebenfalls über zwei APAS-89-Stutzen. Gleichzeitig sollten spezielle Sojus-Raumschiffe mit diesem Kopplungssystem ausgestattet werden, um bei bemannten Testmissionen der Buran als Rettungssystem zu dienen. Eine solche Sojus würde in Einsatzbereitschaft auf der Erde warten und bei einem Notfall mit einem Mann Besatzung starten, an der Buran andocken, die beiden Testpiloten der Raumfähre abholen und sie sicher zur Erde bzw. zur MIR zu bringen.

Wesentliches Ziel der Mission war der planmäßige Austausch der MIR-Stammbesatzung. Nach der Übergabe der Station durch die 12. Stammbesatzung bildeten Manakow und Polestschuk die 13. MIR-Stammbesatzung. Sie führten Experimente zur Biowissenschaft, Astronomie, Materialerforschung undund allein 140 Experimente zur Erderkundung aus.

EVA beider Kosmonauten am 19.04.1993 (5h 25m) und am 18.06.1993 (4h 33m) zur Installation von Sonnensegeln an das Modul Kwant-1. Dabei traten jedoch technische Probleme auf am Solarreflektor auf; er entfaltete sich nur teilweise. Auch eine Kommunikationsantenne wurde erfolgreich repariert.

Schließlich unternahm die Mannschaft Erdbeobachtungen mit Spezialkameras. Nachschub wurde durch Progress M-16 bis M-18 zur Raumstation MIR geliefert.