Jego lot poprzedziło kilka lotów próbnych z udziałem zwierząt zorganizowanych przez USA i ZSRR. Najbardziej znana była radziecka Łajka, która jako pierwsze żywe stworzenie dotarła na orbitę. Na Zachodzie nie spodziewano się, że pierwszym człowiekiem na orbicie okołoziemskiej będzie kosmonauta ze Związku Sowieckiego.
Decyzja o locie Gagarina zapadła 3 kwietnia, a przyspieszyła ją informacja o tym, że Amerykanie planują podobny lot na 28 maja. Rosjanie postanowili zrobić wszystko, by wyprzedzić zachodnich konkurentów. „Wostok" wystartował 12 kwietnia parę minut po dziewiątej czasu moskiewskiego. — Wtedy wszystko było niewiadome, nie wiadomo było, jak podczas lotu będzie pracować sprzęt i jak zareaguje człowiek. Pewne było jedno, że ta misja będzie bardzo niebezpieczna — mówi jedyny Polak, który był w kosmosie, gen. Mirosław Hermaszewski, wówczas dwudziestolatek.
Gagarin przez cały lot nucił melodię „Ojczyzna słyszy, Ojczyzna wie"; pierwsze słowa, jakie wypowiedział będąc na orbicie okołoziemskiej brzmiały: „Ach, jak pięknie". Hermaszewski reagował podobnie. — W chwili wyjścia na orbitę z piersi wyrywa się wielki okrzyk triumfu. Być tam i zobaczyć Ziemię, to uderzające — wspomina swoje doświadczenia.
Podczas powrotu Gagarin katapultował się 7 kilometrów nad Ziemią. Fakt ten był przez długi czas utrzymywany w tajemnicy, bo Rosjanie obawiali się, że Międzynarodowa Federacja Lotnicza nie uzna lotu, który skończył się lądowaniem na spadochronie.
Po locie w kosmos Jurija Gagarina w ZSRR otoczono wielkim kultem. Jego nazwiskiem nazwano miasto w ZSRR, ulice i place w wielu miejscowościach, statek naukowo-badawczy. Władze Związku Sowieckiego planowały, że Gagarin będzie pierwszym człowiekiem, który zląduje na księżycu. Ostatecznie skończyło się na nazwaniu jego nazwiskiem jednego z księżycowych kraterów.