Leónov era veterano de la Gran Guerra Patria (1941-1945) y fue piloto militar soviético y ciudadano honorario de la ciudad de Tula, al sur de Moscú.
La hazaña de Iván Leónov entró en el Libro Guinness de los Récords. Está registrado como el único piloto del mundo que controlaba el avión con una mano amputada. El 15 de julio de 1943, mientras estaba realizando un vuelo de inteligencia, resultó gravemente herido y tuvieron que amputarle el brazo izquierdo. El comandante del Primer Ejército Aéreo, Mijaíl Grómov, hizo una excepción con él y le permitió seguir sirviendo en su unidad.
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Posteriormente, voló con una prótesis de su mano que él mismo había diseñado.
Durante la guerra, Leónov llevó a cabo más de 60 vuelos militares. Recibió tres órdenes Bandera Roja, la orden de la Gran Guerra Patria y medallas Por el coraje, Por la Conquista de Königsberg, Por la Defensa de Moscú y por la Victoria sobre Alemania.
