Sojus 38 startete vom Kosmodrom Baikonur und landete 175 km südöstlich von Dsheskasgan. Die Mission war der siebte Interkosmos-Flug, der diesmal den Kubaner Arnaldo Tamayo Méndez ins All beförderte. Arnaldo Tamayo Méndez wurde der erste dunkelhäutige Mensch im All.

Nach eintägigem Alleinflug koppelte Sojus 38 am 19. September 1980 mit Saljut 6, wobei von der vierten Stammbesatzung das Verhalten der Triebwerke gefilmt wurde. Damit wurden die Untersuchungen zu den Problemen des Haupttriebwerkes von Sojus 33 fortgesetzt. Die Mannschaft vollzog eine erfolgreiche Kopplung im Erdschatten, sodass nur die Positionslichter des sich nähernden Raumschiffs zu sehen waren.

Neben der obligatorischen Erderkundung und -fotografie wurden auch wissenschaftliche Arbeiten zur Erforschung der Weltraum-Krankheit sowie Sonnenforschung, Werkstoffforschung (Zuckerkristalle) und Forschungen bezüglich Pflanzenwachstum im All durchgeführt.

In ihren Raumanzügen hatten die Kosmonauten ihre Plätze im Landemodul eingenommen, nachdem sie die Luke zur Orbitalsektion geschlossen hatten. Dann richteten sie das Raumschiff so aus, dass das Triebwerk des Geräteteils in Flugrichtung zeigte. Dieses wurde kurz darauf für 188 Sekunden gezündet und leitete den Abstieg zur Erdoberfläche ein. Im nächsten Schritt erfolgte das planmäßige Abtrennen der Orbitalsektion und des Geräteteils, die beide in der Erdatmosphäre verglühten. Das verbleibende Landemodul wurde so ausgerichtet, dass der Eintrittswinkel für eine möglichst genaue Landung in Kasachstan erreicht wurde. Nach dem Eintritt in die Erdatmosphäre brach der Funkkontakt wegen der heißen Plasmagase rund um die Kapsel ab. Dann löste sich der Deckel des Fallschirmbehälters und der Bremsfallschirm wurde ausgestoßen. Nachdem auch der Hitzeschutzschild abgetrennt worden war, schwebte die Sojus an ihrem Hauptfallschirm Richtung Erdboden. Kleine Feststoff-Bremsraketen, die kurz vor dem Berühren des Bodens ausgelöst worden waren, verminderten die Aufprallgeschwindigkeit. Sofort nach der erfolgreichen Landung wurden die Fallschirmleinen gekappt, damit die Kapsel nicht durch den Wind über den Boden gezogen werden konnte. Nach der Landung gehört es zum Ritual, dass die Kosmonauten das Raumschiff mit ihrer Unterschrift versehen.
Start und Landung erfolgten jeweils bei Dunkelheit. Im Gegensatz zu früheren Besuchsmissionen wurde der Raumflug nicht dazu genutzt, das Sojus-Raumschiff an der Raumstation auszutauschen.

Kern der relativ einheitlichen Interkosmos-Missionen waren Originalübertragungen des Starts, von Gesprächen mit den jeweiligen Partei- bzw. Staatschefs und Grüße an die Heimatbevölkerung. Daneben wurden Beobachtungen und Aufnahmen (auch multispektral mit MKF 6 des Heimatlandes des Gastes, medizinisch-biologische Untersuchungen und Experimente mit landestypischen Produkten durchgeführt. Der Gastbesuch war auf ca. sieben Tage und 21,5 h (mit nur einer Toleranz von +/- einer Stunde) ausgelegt. Die Vorbereitung dieser Missionen benötigte nicht besonders viel Zeit, da auf meist in der Sowjetunion ausgebildete (also sprachkundige) Militärflieger zurückgegriffen werden konnte.