Razem z Williamem McArthurem został mianowany do załogi rezerwowej misji ISS-10 oraz podstawowej ISS-12.

Loty kosmiczne thumb|250px|Walerij Tokariew na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej STS-96 Discovery; ISS 2A.1 Swój pierwszy lot kosmiczny odbył w dniach od 27 maja do 6 czerwca 1999 r. jako specjalista misji na pokładzie amerykańskiego wahadłowca Discovery podczas wyprawy STS-96. Lot ten w ramach programu budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej miał oznaczenie 2A.1. Razem z nim uczestniczyli w nim amerykańscy astronauci: Kent Rominger, Rick Husband, Tamara Jernigan, Ellen Ochoa, Daniel Barry oraz kanadyjka Julie Payette. Tokariew był drugim kosmonautą rosyjskim, jaki znalazł się na pokładzie ISS. Załoga, po połączeniu się promu kosmicznego ze stacją, przeniosła na jej pokład ponad 2 tony wyposażenia dla przyszłej pierwszej stałej załogi. Usunęła ponadto pewne niewielkie usterki, jakie pojawiły się na ISS oraz podniosła jej orbitę. Podczas misji wypuszczono pasywnego satelitę zbudowanego przez studentów „Starshine”. W czasie blisko 10-dniowej wyprawy astronauci 153 razy okrążyli Ziemię przebywając w sumie 6 437 376 kilometrów.