Etter å ha ventet fastspent i én og en halv time i katapultsetet, hørte Gagarin sjefkonstruktøren ga startsignalet og ved tenningen kl. 09.07 Moskva-tid (07.07 norsk tid) var romferden startet med ordet av den unge flyvåpenmajoren, som betyr på norsk. R-7 bæreraketten hadde 20 større motorer i den første fasen av oppskytningen, men det ble redusert til fire etter 119 sekunder da de fire påspente hjelpetrinnene ble separert fra raketten. Etter 156 sekunder, cirka kl. 07.10 norsk tid, ble dekselet rundt romfartøyet fjernet, og knapt to minutter senere tente bærerakettens øvre trinn for å bringe Gagarin inn på et omløp. Ved kl. 09.13 kom verdenshistoriens første rapport fra et menneske i rommet: Etter flere minutter var den øverste trinnen utbrent, og deretter separerte romfartøyet seg fra bæreraketten kl. 07.17. Oppskytningen var overstått, og det første bemannede romfartøyet var kommet i bane rundt Jorden.