1959年10月，苏联首位宇航员选拔工作在全国展开。加加林从3400多名35岁以下的空军飞行员中脱颖而出，成为20名入选者中的一员，开始在前苏联宇航员训练中心接受培训。

1961年4月12日，加加林乘坐“东方一号”宇宙飞船进入太空，在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周，飞行108分钟后安全返回地球。完成了世界上首次载人宇宙飞行，实现了人类进入太空的梦想。