厚重的热防护盾，所以着陆重量是美国第一艘短程太空船水星3号的2.4倍，加上在土地着陆而不是在海上溅落，因此设计为宇航员在离地面7公里弹射出舱伞降返回地面，轨道飞行器在离地面2.5公里开伞单独降落。太空船的姿势控制由一个自动系统负责。医疗人员和太空船工程师并不确定失重对人体的影响，所以驾驶员的飞行控制已被锁定，这样加加林便不需要人手操控太空船（当紧急的时候，加加林仍然可以对系统进行解锁）。东方一号并不可以改变其飞行轨道，只可以改变其姿势。在大部分的飞行时间内，太空船的姿势已准备随时返回地球。在太空船发射后