Den 12. april 1961 var alt klart for at det første mennesket skulle bli sendt til verdensrommet og i bane rundt jorden. I tilfelle Gagarin skulle bli hindret fra å dra, var Titov reservekosmonaut, men ingenting hindret Gagarin. Rundt klokken 9 om morgenen Moskva-tid ble raketten skutt opp fra Bajkonur kosmodrom i dagens Kasakhstan, og i løpet av få minutter var Gagarin det første mennesket i rommet. De første ordene som skal ha bli sagt etter at han var kommet opp i banen rundt jorden var: «Jeg ser jorden. Den er så vakker». Når han var i bane hadde Gagarin ingen mulighet til å kontrollere romfartøyet. Dette ble kontrollert av sovjetiske datamaskiner fra bakken. Dette var nettopp fordi man var redd for hvordan et menneske ville reagere på å komme ut i rommet, både psykisk og hvilken innvirkning vektløshet ville ha. Likevel var det en konvolutt med en nøkkel om bord i fartøyet som muliggjorde styring i tilfelle det skulle oppstå en krisesituasjon. Som Gagarin selv sa etter turen angående hans manglende muligheter til å styre fartøyet.: ”Jeg vet ikke om jeg er det første mennesket i rommet, eller den siste hunden”.