Start vom Kosmodrom Baikonur; Landung 160 km südöstlich von Dsheskasgan.

Es war eine zweite gemeinsame Mission UdSSR - Bulgarien, nachdem der erste gemeinsame Flug (Sojus 33) abgebrochen werden musste. Nach zweitägigem Alleinflug koppelte Sojus TM-5 am 09. Juni 1988 an den Orbitalkomplex MIR-Kwant-Sojus TM-4 an.

Umfangreiche wissenschaftliche Arbeiten mit der dritten MIR-Stammbesatzung wurden von der Besatzung ausgeführt. Insgesamt 46 wissenschaftliche Experimente gehörten zum Flugprogramm an Bord der Raumstation MIR. Dazu zählten astrophysikalische und astronomische Untersuchungen (u. a. mit der Anlage Roshen), die Fernerkundung der Erde, insbesondere der Küstenregionen des Schwarzen Meeres, Materialforschung, Medizin und Biologie. Von Gebieten Bulgariens wurden außerdem Fotoserien und Spektralanalysen angefertigt, ein Standardprogramm beim Besuch ausländischer Kosmonauten. Außerdem wurden spezielle Legierungen unter Verwendung von Aluminium, Eisen, Wolfram und Kupfer getestet und Kristalle gezüchtet (Experiment Kristallisator).