Сразу после того как Гагарина выбрали кандидатом для подготовки по космической программе, он со своей обаятельной улыбкой произвел на всех положительное впечатление, демонстрируя ум, целеустремленность и дисциплинированность. Близкий помощник Королёва по ОКБ-1 Б. В. Раушенбах вспоминал, что Гагарин обладал природной скромностью и тактом, прекрасной памятью и способностью улавливать детали, быстрой реакцией и склонностью к математике и небесной механике. Гагарин мог быть убедительным и прямым в принципиальных вопросах, но его несомненные способности никогда не соседствовали с высокомерием или неуместной саморекламой. В отряде подготовки космонавтов он пользовался большой любовью и уважением. На Королёва Гагарин произвел большое впечатление, когда Генеральный конструктор впервые встретился с шестью финалистами; некоторые полагали, что эта встреча выдвинула молодого летчика из Смоленска на передний край подготовки к полету «Востока». Окончательному решению, хоть и негласно, способствовал тот факт, что Гагарин был коренным русским. Национальная принадлежность в сочетании с безупречным происхождением из рабочей среды соответствовали требованиям отбора на право быть первым человеком, посланным в космос.
Накануне своего исторического полета Гагарин и его пилот-дублер Герман Титов жили в специальном домике неподалеку от стартовой площадки на Байконуре. К обоим космонавтам доктора присоединили датчики, чтобы снимать их жизненные показания В ту ночь они спали хорошо, несмотря на волнение, связанное с запуском. К пяти часам утра, еще до пробуждения Гагарина, все возможные наземные станции проверили линии связи. В то время как проверка продолжалась, космонавтов разбудили в 5:30 утра. Сам Королёв провел бессонную ночь, беспокоясь о возможных проблемах, которые может вызвать третья ступень корабля «Восток» — что если она подведет при взлете и надо будет совершить аварийное снижение в океан возле мыса Горн?
Наконец наступил исторический момент: на стартовую площадку в специальном космическом скафандре привезли Гагарина. Из осторожности, на самый непредвиденный случай, если потребуется заменить Гагарина в последний момент, Титов был в таком же скафандре. Учитывая значительность момента, Гагарина приветствовал Константин Руднев, который возглавлял государственную комиссию проекта «Восток». Чтобы не выбиться из графика проведения запуска, назначенного на начало десятого, все проделывали быстро. Королёв следил за тем, как Гагарина поместили в космический корабль, техники проверили бесчисленные детали последовательности подготовки к запуску. Когда крышка люка захлопнулась, обнаружили, что один из датчиков не работает. Пришлось снова открывать люк, настраивать датчик и снова закрывать люк. Когда до старта оставалось 15 минут, Гагарин надел свои герметичные перчатки и шлем. Отъехали опоры, поддерживающие башню. Напряжение нарастало, и, чтобы успокоить нервы, Королёв принял транквилизатор. Он и его сотрудники знали, что Р-7, хотя и мощная ракета, все-таки имеет в своем прошлом целый ряд неудач при запуске.
Наверху, в ракете Р-7, Гагарин с волнением ожидал старта. 5 минут… 1 минута… Команда «Старт» прозвучала ровно в 9 часов 06 минут 59,7 секунды по московскому времени. За секунду до того как двигатели Р-7 взревели, пульс Гагарина участился до 157 ударов в минуту. Взлетая в небо, он воскликнул: «Поехали!»
В 9:09 Королёв говорил со своим космонавтом.
Королёв: «Отсчет сто. Как самочувствие?»
Гагарин: «Чувствую себя прекрасно. Как вы?»
За несколько секунд ракета набрала скорость и вывела Гагарина в тонкий слой верхней атмосферы. Сначала он чувствовал перегрузку в 5g[5]. Мускулы его лица напряглись. Он сообщил, что ему трудно говорить нормально. Как и было рассчитано, носовой обтекатель ракеты отделился. Затем отделились и отлетели вниз основная ступень ракеты и дополнительные ракеты. Почувствовав свободу, верхняя ступень ракеты Р-7 включилась и понесла Гагарина на орбиту.
Связь с Королёвым возобновилась в 9 часов 10 минут.
Королёв: «…Как самочувствие?»
Гагарин: «…Носовой обтекатель отделился… Я вижу Землю… Нагрузка растет. Чувствую себя прекрасно, настроение хорошее».
Королёв: «Молодец! Отлично! Все идет хорошо».
Гагарин: «Я вижу облака. Место посадки… очень красиво. Какая красота! Как вы меня слышите?»
Королёв: «Слышим хорошо, продолжайте полет!»
Как только Гагарин вышел на орбиту, он стал лететь со скоростью 28 000 км/ч. Он смотрел на великолепную картину — вид Земли с колоссальной высоты свыше 160 км. Орбита корабля «Восток» в низшей точке части была удалена от Земли на 173,6 км, а в высшей — на 299,6 км. «Земля, — вспоминал Гагарин, — начала уходить влево и вверх, затем вправо и вниз… Я видел горизонт, звезды… Небо было черным-черным. На фоне черного неба звезды казались больше и ярче… На самой поверхности Земли светлый голубой цвет постепенно темнеет и переходит в оттенки фиолетового, который превращается в черный».