1961 թվականի ապրիլի 12-ին Յուրի Ալեքսեյի Գագարինն աշխարհում առաջինը «Վոստոկ-1» տիեզերանավ-արբանյակով թռավ և 1 ժամ 48 րոպե պտտվեց երկրագնդին մոտ տիեզերական տարածությունում:
Այդ թռիչքը կայացավ մոսկովյան ժամանակով առավոտյան ժամը 09:07-ին Բայկոնուրից: Հրթիռի արձակման հրամանը ստանալուն պես նա արտաբերեց հետագայում արդեն հայտնի դարձած արտահայտությունը. «Поехали!»: Վոստոկ տանող հրթիռն անթերի աշխատեց, միայն արդեն թռիչքի վերջնական փուլում ռադիողեկավարման համակարգը չաշխատեց, որը պետք է անջատեր 3-րդ աստիճանի շարժիչը: Այն անջատվեց միայն ժամային մեխանիզմի աշխատելու շնորհիվ, սակայն արդեն նախնական հաշվարկների համեմատ հրթիռը մոտ 100 կմ ավել էր բարձրացել:
Տիեզերքում նա կատարեց մի քանի պարզագույն փորձեր. ուտել, խմել մատիտով գրել: Վերջինս դնելով իր մոտակայքում' մի որոշ ժամանակ անց նա տեսավ, թե ինչպես է մատիտը օդում լողում, ինչից հետո կատարեց կարևոր մի եզրակացություն, որ մատիտը և այլ պարագաներ անպայման պետք է ամրացված լինեն:
Այն ժամանակ եղած տեխնիկական հնարավորությունները թույլ չէին տալիս տիեզերանավին վայրէջք կատարել երկրի վրա: Այդ պատճառով Գագարինը 7 կիլոմետր բարձրության վրա կատապուլտով անջատվեց տիեզերանավից և իջավ գետնին։ Այս փաստը երկար ժամանակ թաքցվում էր համաշխարհային հասարակությունից։

Թռիչքի հաջող ավարտից հետո Գագարինը կատարելագործում էր իր ունակությունները, սովորեցնում և մարզում էր տիեզերագնացներին, ղեկավարում էր տիեզերանավերի թռիչքները: 1966-ից սկսած Գագարինը աստղագնացության և տիեզերական տարածության ուսումնասիրության միջազգային ակադեմիայի պատվավոր անդամ էր։ Պարգևատրվել է Լենինի և բազմաթիվ այլ երկրների բարձրագույն շքանշաններով։
Գագարինը զոհվել է Վլադիմիրի մարզի Նովոսելովո գյուղի մոտ կատարած ուսումնական թռիչքի ժամանակ: Թաղված է Մոսկվայում' Կարմիր հրապարակում։ Մահվան վերաբերյալ գոյություն ունեն մի քանի չփաստարկված տեսակետներ։ 1968-ին Ավիացիայի միջազգային ֆեդերացիան (ՖԱԻ) հիմնեց Յուրի Գագարինի անվան ոսկե մեդալ։