Bei dem am 20.01.1970 mit einer Kosmos-​2 11K63  von Plesetsk gestarteten Kosmos 321 handelte es sich um einen kleinen Magnetosphärenforschungssatelliten des neuen Typs DS-​U2-​MG. Sein Flug diente der Vorbereitung des ersten komplexen Ionosphären– und Magnetosphären-​Forschungssatelliten aus dem Interkosmos Programm, dem späteren Interkosmos 8. Einziges wissenschaftliches Instrument von Kosmos 321 war ein Quantum Cäsium Magnetometer. Mit diesem wurde eine Kartierung der Magnetfelder insbesondere auch um die Polregionen herum unternommen. Die Forschungen fanden internationale Beachtung. Am 23.03.1970 trat Kosmos 321 wieder in die Atmosphäre ein und verglühte. Die Magnetfeldkarten wurden 1976 auch außerhalb der Sowjetunion publiziert.