Gespannt erwarteten die Menschen rund um den Globus im Frühjahr 1961 den Start des ersten Menschen in den Weltraum. Während die Presse in den USA umfassend über die Vorbereitungen zum ersten bemannten Mercury Raumflug berichtete (einschließlich der scheinbar endlosen Abfolge von kleineren und größeren Rückschlägen), gab es aus der Sowjetunion zu den eigenen Ambitionen nur wenige Verlautbarungen. Das Ziel, baldmöglichst Menschen in den Weltraum zu schicken, war schon unmittelbar nach dem Start des ersten Sputnik offen kommuniziert worden. Wie es um die konkreten Vorbereitungen dazu stand, konnte aber nur gemutmaßt werden. Der Flug der Hündin „Laika“ an Bord von Sputnik 2 im November 1957 war, auch wenn er so aufgefaßt worden war, noch keinesfalls Ausdruck konkreter Vorarbeiten für den bemannten Raumflug gewesen. Tatsächlich lief das bemannte Raumfahrtprogramm in der Sowjetunion sogar später an als in den USA. Doch die Korabl-​Sputnik Flüge räumten jeden Zweifel aus, daß der erste Flug eines sowjetischen Kosmonauten tatsächlich unmittelbar bevor stand. Nach einem (nicht zu verheimlichenden) Fehlschlag im Mai 1960 hatte man bereits im August 1960 einen großen Erfolg errungen, als die Hunde „Belka“ und „Strelka“ nach siebzehn Erdumkreisungen mit Korabl-​Sputnik 2  unversehrt zur Erde zurückgekehrt waren. Die nächsten Testflüge erbrachten gemischte Ergebnisse. Doch im Ausland verfestigte sich der Eindruck, daß die Sowjetunion innerhalb von weniger als einem Jahr die Erprobung aller Phasen eines Raumflugs sicher perfektioniert hatte. Währenddessen plante die NASA, zunächst alle sieben Mercury-​Astronauten auf 15-​minütige ballistische „Raumflüge“ zu schicken, bevor die orbitalen Flüge mit der Atlas-​LV3 B Mercury aufgenommen werden sollten. Nach den diversen Rückschlägen im Mercury Erprobungsprogramm bestand so objektiv bestenfalls die Chance, mit einem solchen ballistischen Flug der Sowjetunion zuvorzukommen. Und daran arbeitet die NASA im Frühjahr 1961 auch hart. Doch nach den Problemen mit den ersten beiden Mercury-​Redstone Flügen kam man nicht umhin, vor dem mit MR-​3  geplanten ersten bemannten Start noch einen zusätzlichen Test (MR-​BD) einzuschieben. Und so begannen erst Anfang April 1961 die unmittelbaren Vorbereitungen zum ersten bemannten US Raumflug. Nahezu parallel dazu liefen in Baikonur im Geheimen die Vorbereitungen zum Start des nächsten Wostok-​3KA Raumschiffs. Und dieses sollte den ersten Menschen — natürlich einen Sowjetbürger — in den Erdorbit befördern. Auch wenn man natürlich von den Startvorbereitungen in Cape Canaveral wußte, war die Entscheidung für diese Mission erst gefallen, nachdem das Erprobungsprogramm die definierten Kriterien erfüllt hatte. Die beiden aufeinanderfolgenden Korabl-​Sputnik Missionen im März 1961 hatten endgültig den Weg bereitet. Daß man ein hohes Risiko einging, war aber natürlich allen Beteiligten bewußt. Angesichts der Komplexität des Unterfangens war die Wahrscheinlichkeit für einen erfolgreichen Flug mit 0,875 berechnet worden. Gefühlt standen die Chancen aber wohl eher 50:50. Am 12.04.1961 um 06:07 UTC hob dann die Wostok 8K72 K Rakete mit dem Wostok Raumschiff von Baikonur ab. An Bord der gerade 27-​jährige Oberleutnant Juri Gagarin. Der meldete sich wenige Minuten nach dem Start in guter Verfassung aus der Erdumlaufbahn. Diese entsprach allerdings keineswegs den Vorgaben. Da sie viel zu hoch geraten war, entfiel praktisch die Notfalloption, den Kosmonauten auch beim Versagen des Bremstriebwerks durch die aerodynamische Abbremsung rechtzeitig zur Erde zurückzuholen, bevor die Ressourcen des Raumschiffs aufgebraucht waren. Davon unbeeindruckt schilderte Gagarin begeistert die Eindrücke von seinem Flug den Stationen am Boden. Ein Netz von Bahnverfolgungsstationen und –schiffen weltweit erlaubte während eines großen Teils des Fluges den Funkkontakt zu Gagarin. Schließlich gelang auch das kritische Retromanöver mit ausreichender Präzision. Tatsächlich hatte das TDU Bremstriebwerk aber eine Sekunde vorzeitig Brennschluß gehabt, weil durch ein Ventil ein Teil des Treibstoffs verlorengegangen war. Die Sensorik erkannte unter diesen Umständen den Brennschluß aufgrund Treibstoffmangels nicht und ließ die Ventile für den Oxidator und das Druckgas zur Treibstofförderung weiter in geöffneter Position. Das versetzte die Wostok aber in eine wilde Taumelbewegung. Außerdem wurde die Trennung der Landesektion vom Rest des Raumschiffs nicht initiiert. Schließlich griff jedoch eine Notfallroutine und die Kapsel stabilisierte sich noch rechtzeitig in der richtigen Lage, mit dem Hitzeschild voraus. Während des Abstiegs der Kapsel katapultierte Gagarin sich mit seinem Sitz aus der geöffneten Luke und landete am 12.04.1961 um 07:53 UTC nahe Saratow nach 1:46 h Gesamtflugzeit in nur 1,5 km Entfernung zu seiner fünf Minuten früher niedergegangenen Kapsel an seinem eigenen Fallschirm. Gerade diese Tatsache wurde von sowjetischer Seite jedoch über viele Jahre geheimgehalten. Da man befürchtete, der Flug würde aufgrund der getrennten Landung von der FAI (Fédération Aéronautique Internationale) nicht anerkannt, wurde die offizielle Version verbreitet, wonach Gagarin in der Kapsel gelandet sei. Unklar ist auch, warum bis zur Veröffentlichung historischer Dokumente aus Anlaß des 50. Jahrestags von Gagarins Flug, die offizielle Dauer des Fluges mit 108 Minuten angegeben wurde. Diese technischen Details schmälern aber in keiner Weise die herausragende Leistung, die dieser Flug bedeutet.
Der Flug Gagarins löste weltweite Begeisterung aus und der erste Kosmonaut wurde nach seiner Rückkehr in zahllosen Städten der Welt gefeiert. Gleichzeitig verursachte der Flug aber in den USA den „Gagarin-​Schock“, da der Glaube der Öffentlichkeit an die technologische Überlegenheit des Westens stark erschüttert worden war. Obwohl der Start und die sichere Rückkehr Gagarins eine enorme technologische Leistung darstellten, wurden Jahrzehnte später Details bekannt, die auch das hohe Risiko des unter großem Zeit– und Erfolgsdruck durchgeführten Fluges zeigten. So war die Ausstattung der Kapsel auf ein Minimum reduziert und der Kosmonaut hatte kaum eine Möglichkeit in den Flugverlauf einzugreifen. Und selbst diese beschränkten Möglichkeiten waren dem Kosmonauten nicht direkt zugänglich. Alle Steuerungssysteme waren verriegelt und konnten nur im Notfall aktiviert werden, wenn der Raumfahrer einen Code benutzte, den er in einem versiegelten Umschlag mitführte. Dieser Ernstfall trat aber nicht ein, die komplexen Systeme des Wostok Raumschiffs funktionierten weitgehend wie vorgesehen.