Jurij Gagarin døde den 27. mars 1968 i en flyulykke utenfor Moskva. Gagarin og Vladimir Seregin fløy en rutinemessig trening med et MiG-15-fly, da flyet kom ut av kontroll og styrtet. Det har vært mange teorier om hvorfor flyet kom ut av kontroll, men et endelig svar har ikke kommet. Begge to ble begravd i Kremls vegger på Den Røde Plass som mange andre sovjetiske helter.