До своего прихода в отряд космонавтов Юрий Гагарин был лётчиком морской авиации и служил в одном из истребительных полков в Мурманской области. 22 декабря 1957 года приказом ВВС Северного флота за номером 0206 Гагарин зачислен летчиком в 769-й истребительный авиационный полк 122-й истребительной авиационной дивизии ВВС Северного флота. Весной 1958 начинаются первые самостоятельные полёты Гагарина в Заполярье. Бортовой номер его МиГа-15бис - 44.
На конечном этапе подготовки в один из дней конструктор ракеты Сергей Королев на собеседовании задал вопрос каждому из кандидатов, готовы ли они к выполнению задания. Пятеро ответили, что готовы. Гагарин сказал, что у него с утра болит голова, но он все равно готов. Тогда Королев объяснил, что за завтраком им дали препарат, который вызывает головную боль, но правду сказал один Гагарин.
Своё первое знакомство с кабиной космического корабля Юрий Гагарин осуществил… босиком. За девять месяцев до старта Сергей Королев привез шестерых кандидатов в космонавты в ОКБ-1 на закрытом заводе в подмосковном Калининграде (г. Королев) и предложил ознакомиться с кабиной. Гагарин вызвался первым и прежде, чем сесть в кресло пилота, снял ботинки. Королев это запомнил и отметил потом в одной из дневниковых записей: «Как в дом вошёл…»
Гагарину принадлежит рекорд - за 55 минут он получил два звания – капитан и майор. В 9:07 с Байконура стартовал старший лейтенант Юрий Гагарин, а в сообщении ТАСС, которое было распространено в 10:13 по московскому времени 12 апреля, говорилось: «12 апреля 1961 года в Советском Союзе выведен на орбиту вокруг Земли первый в мире космический корабль-спутник „Восток“ с человеком на борту. Пилотом- космонавтом космического корабля-спутника „Восток“ является гражданин Союза Советских Социалистических Республик, летчик, майор Гагарин Юрий Алексеевич».
В полёте Гагарин не оставил ни одной записи в бортовом журнале. Причина была комичной - в условиях невесомости карандаш уплыл из держателя и был найден только на земле.
На землю Юрий Гагарин приземлился не в капсуле спускаемого аппарата, как это изображено на многих картина (его оригинал хранится в музее Дома авиации космонавтики), а на парашюте, катапультировавшись на высоте 7 километров. Но почти 20 лет этот факт не признавался т.к. это могло помешать регистрации рекорда ФАИ (Международная авиационная федерация) Её требования гласили: «Рекордным признается такой полет, при котором экипаж космического корабля, достигнув максимального результата, возвратится благополучно на Землю» Покидание капсулы на высоте могло стать формальным поводом для отказа в регистрации рекорда.
Во время спуска Юрий Гагарин, увидев в иллюминаторе бушующее пламя, предположил, что космический корабль горит и его гибель неизбежна и крикнул: «Я горю, прощайте, товарищи!». Никто не имел чёткого представления о том, как корабль будет проходить плотные слои атмосферы при спуске. Гагарин был первым...
Самой первой наградой, которую получил Гагарин после полета в космос, стала медаль «За освоение целинных земель». Дело в том, что из-за сбоя в системе торможения спускаемый аппарат с Гагариным приземлился не в запланированной области (в 110 км от Сталинграда), а в Саратовской области, рядом с городом Энгельс, в районе, который тогда относился к целинным и залежным землям.
— Странным образом впоследствии это стало чем-то вроде традиции, и после Гагарина многие космонавты получали ее (медаль «За освоение целинных земель». — Прим. ред.) сразу же после приземления, — пишет критик и писатель Лев Данилкин. — Характерно, что космонавты и сами воспринимали себя как целинников, причем семантика целины простиралась гораздо дальше, чем можно было подумать.
Довольно долго американцы отказывались признавать Гагарина первым космонавтом планеты и утверждали, что до него в космос было отправлено и погибло, минимум три человека и даже утверждали, что обладают радиоперехватами их разговоров с центром управления полётами. Американской разведке потребовалось время, что бы разобраться и понять, что за полёт космонавтов они принимали полёт… манекена.
«У Юрия Алексеевича действительно был предшественник, который дважды побывал в космосе, – рассказывает историк Дома авиации и космонавтики Антонина Евгеньевна Дементьева. – «Иван», или «Иван Иванович» – макет человека, облаченный в скафандр, оснащенный датчиками и приборами, совершил несколько витков вокруг земли и передал немало ценной информации о воздействии невесомости на человека, перегрузках во время старта и полета. При втором запуске «Ивана», 25 марта 1961 года, оснастили радиопередатчиком с магнитофонными записями. Чтобы сбить с толку американских конкурентов, которые старались отследить любые детали советских экспериментальных запусков ракет в космос, он передавал на землю не шифрованные донесения, а… кулинарные рецепты. Американцы долго ломали голову над расшифровкой, а потом пришли к выводу, что советский космонавт… сошел с ума, ведь помимо рассказа о том, как приготовить щи или харчо, он еще и исполнял хоровые песни!»
Юрий Алексеевич мечтал продолжить космические полёты и до своей гибели состоял членом экипажа одного из готовящихся «лунных» экипажей.