Родился 27 июля 1946 года в посёлке колхоза имени 1 мая Каркаралинского района Карагандинской области. Казахская ССР.
На казахском языке имя Токтар означает «долгожданный», он получил такое имя так как был первым сыном в семье после двух девочек
В армии с сентября 1965. В 1969 окончил Армавирское ВВАУЛ. Служил в строевых частях ВВС (Дальневосточный ВО). С января 1975 – в запасе.
В 1976 окончил Школу лётчиков-испытателей, в 1979 – Московский авиационный институт.
С июня по август 1976 – лётчик-испытатель Улан-Удэнского авиазавода. Испытывал серийные МиГ-27 и их модификации.
С августа 1976 по май 1991 – лётчик-испытатель ОКБ имени А.И.Микояна. Поднял в небо и провёл испытания «9-14» (13.02.1985), МиГ-31М/2 (27.12.1986), МиГ-29М/2 (26.09.1987), МиГ-29К («9-31», 23.06.1988), МиГ-31Б (30.06.1989). Участвовал в испытаниях МиГ-23, МиГ-25, МиГ-27, МиГ-29, МиГ-31 и их модификаций; провёл испытания по дозаправке МиГ-31.
1 ноября 1989 года в 15 часов 11 минут на самолёте МиГ-29К совершил посадку на палубу тяжёлого авианесущего крейсера «Тбилиси» (ныне ТАВКр «Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов»). Он стал вторым лётчиком СССР, после В.Г.Пугачёва, выполнившим подобную посадку. В этот же день, 1 ноября 1989 года, на МиГ-29К первым в стране произвёл взлёт с палубы авианесущего крейсера.
В 1991 году в соответствии с договоренностью между Правительствами республик СССР: РСФСР и Казахской ССР приступил к тренировкам в Центре подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина, где прошёл ускоренный курс подготовки к полету на космическом корабле (КК) «Союз ТМ» и орбитальном комплексе «Мир».
2 октября 1991 года стартовал в космос вместе с А.А.Волковым и австрийским космонавтом Францем Фибеком в качестве космонавта-исследователя КК «Союз ТМ-13». В течение недели он в составе экипажа посещения работал на борту орбитального комплекса «Мир», а 10 октября 1991 года возвратился на Землю вместе с А.П.Арцебарским и австрийским космонавтом Ф.Фибеком на борту космического корабля «Союз ТМ-12», пробыв в космосе 7 дней 22 часа 13 минут.
В 1992-1993 – первый заместитель председателя Государственного комитета по обороне Республики Казахстан, в 1993-1996 – генеральный директор Национального аэрокосмического агентства Казахстана, в 1996-2000 – советник президента Республики Казахстан по обороне, оборонной промышленности и космосу, в 2000-2001 – заместитель секретаря Совета безопасности Республики Казахстан. С 2004 – депутат Мажилиса Парламента Республики Казахстан.
Жил в городе Жуковский Московской области, в 1988-1992 – в Москве, в настоящее время проживает в городе Астана (Казахстан).
Награждён орденами Ленина (31.10.1988), Октябрьской Революции (10.10.1991), «Знак Почёта» (23.07.1981), медалями, австрийским орденом.