1961年4月12日清晨，一枚Vostok-K 8K72K火箭坐在發射臺上，等待著宇航員的到來。在駛來的一輛公共汽車上，27歲的大尉尤裡·加加林穿著笨重的橙色宇航服正襟危坐，剛畫好的英文縮寫CCCP在還未幹透的紅字上熠熠生輝。在他身後坐著穿著類似衣服的後備宇航員格爾曼·季托夫和第二後備格裡戈裡·涅留波夫。
行前，三個人享受瞭早餐。也許"享受"這個詞令人幹到沉重，因為與美國同行吃牛排和雞蛋的傳統宇航員早餐不同，俄羅斯人在沃斯托克3KA太空艙裡隻能吃裝在牙膏管裡的口糧--肉泥、黑醋栗果醬和冷黑咖啡。
安裝在助推器末級上的東方號航天器，背景是Buran航天飛機。
在去發射臺的路上，加加林要求巴士停下來，這樣他就可以在其中一個輪胎上解手，開始瞭宇航員至今遵循的傳統。加加林有很多事情值得他緊張。他在四天前才被選中參加這次任務，而不是季托夫，雖然他為這次任務進行瞭艱苦的訓練，但直到到達拜科努爾之前，他還沒有看到真正的航天器。更令人擔憂的是，美國U2宇航員加裡·鮑爾斯在蘇聯領土上空被擊落還不到一年，美國人是否會向 "東方一號 "還以顏色？
幾乎不會開始的任務
"東方一號"是一次幾乎不會開始的任務。蘇聯軍方強烈反對，他們認為載人航天是浪費時間和資源。隻有將 "東方號"航天器做成涵蓋軍用的雙重用途才會得到批準。除瞭攜帶宇航員，一個機器人版本將被用於軌道偵察任務。這種變化被稱為 "天頂"，蘇聯以各種形式使用到80年代。
即使在那時，"東方號"飛船的設計者也沒有留什麼餘地。該火箭是R7系列助推器中的一種，最初是作為洲際彈道導彈開發的，用於向美國和北約目標運送核彈頭，工程師必須將航天器設計成適合於交付時火箭的鼻錐內。不能對尺寸和性能進行修改。
助推器鼻錐內的 "東方號"
其結果是一個兩級航天器，由一個儀器艙和一個返回艙組成，前者看起來像兩個底部粘在一起的扁錐體，內有支持系統和推進器，後者則是搭載加加林的再入艙。後者的形狀像一個球體，完全覆蓋著燒蝕性的熱屏蔽材料，用它可以以任何角度安全地沖擊大氣層。
盡管經歷瞭有史以來最偉大的冒險，但加加林與其說是宇航員，不如說是載荷。他被綁在座位上，艙門也被封死，他在發射前除瞭聽音樂，什麼都不用做。東方號要麼是完全自動的，要麼是由地面信號指揮的，因為設計者不確定加加林進入軌道後是否還能保持清醒。如果不輸入一個密封信封裡攜帶的秘密密碼，他甚至無法解鎖手動控制。
格林尼治標準時間6點07分，發動機點火。與美國的發射方式不同，火箭被夾子壓住，直到推力達到最大，然後釋放。
側助推器在飛行兩分鐘後分離，核心級在5分鐘時分離。當 "東方1號 "在上面級的推力下升入軌道時，加加林的最大貢獻僅僅是經常向地面控制人員保證自己沒事。
格林尼治標準時間06:17，"東方一號 "在91海裡(169公裡)至177海裡(327公裡)的軌道上，每89.1分鐘繞地球一圈。地面控制部門利用一系列跟蹤站跟蹤它的路徑，但這些跟蹤站隻能設置在蘇聯境內，蘇聯還沒有海洋跟蹤船。
蘇聯在它到達軌道後不久，就宣佈瞭這次任務成功。在進入軌道之前，"東方1號 "一直是一個重大秘密，但在計劃期間決定在升空後向全世界宣佈這一任務。這一方面是為瞭確保 "東方1號 "不會被誤認為是一架軍用偵察機，另一方面也是為瞭在太空艙落錯地方需要進行救援時向其他國傢及時求救。
不久後，美國國傢安全局在一個未公開的監聽站截獲瞭其太空艙電視轉播的加加林的消息，證實瞭沃斯托克號是真的。至於加加林，他隻能看著舷窗外的景色，描述自動駕駛儀做的所有工作。甚至他的宇航服也被設計成在艙內失壓時自動保護他。在這種情況下，它的遮陽板會自動扣上，而他的座椅的生命支持系統隻夠維持他的生命4個小時。
格林尼治標準時間07:25，航天器自動確定瞭重返的方向，再入火箭點火向地球沖去。如果引擎失靈，東方號攜帶的食物、水和氧氣可以讓加加林活著直到10天後自然軌道衰變將他送回地球為止，當然這隻是理論，事實上他要是走錯瞭軌道，20天內都下不來。
東方1號的控制面板
最後分離階段，固定在加加林太空艙上的一條帶子未能切斷，他受到湍流的沖擊，直到帶子熔化斷裂。當大氣再入的火焰在他的飛行器周圍打轉時，加加林經歷瞭8G的減速。
飛行中最戲劇性的部分發生在格林尼治標準時間07:55。蘇聯沒有給東方1號裝備軟著陸系統，即使有太空艙的降落傘，加加林也無法活下來，所以在4.3英裡（7公裡）的高度，艙門被炸藥炸開，加加林彈射座椅上的微型火箭發動機將他射出瞭座位，他自己的降落傘打開並下降到位於哈薩克斯坦的落地區域，在那裡，迎接他的是一個茫然的農民和他的女兒。
"當他們看到我穿著太空服，邊走邊拖著降落傘時，他們開始害怕地後退。"加加林後來說。"我告訴他們，不要害怕，我和你們一樣是蘇聯公民，是從太空中降臨的，我一定要找到電話，然後給莫斯科打電話。"
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