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».

Гагарин сообщил в центр управления о некоторых более прозаических деталях пребывания внутри капсулы. Он обнаружил, что может есть и пить. Он был первым человеком, который поел в невесомости. Космонавт поразился изменению состояния того, что его окружало. Его блокнот и карандаш свободно плавали в тесном пространстве космического корабля. Карандаш медленно уплывал. Он не сообщал о каких-либо отрицательных следствиях или неприятных ощущениях. «Здесь вы чувствуете себя как будто подвешенным на ремнях в горизонтальном положении», — рассказывал Гагарин.

Русский космонавт поддерживал связь с Землей по высокочастотному каналу. Американское ЦРУ и Агентство национальной безопасности с помощью электронной разведывательной станции, расположенной на Аляске, смогли перехватить радио- и телевизионную связь с «Востоком». Телевизионные изображения подтвердили, что на борту находится человек, а не манекен. Советское агентство новостей ТАСС в течение часа не сообщало о полете Гагарина, затем — с опозданием — подтвердило запуск космического корабля с человеком на борту: «Летчик-космонавт космического корабля — гражданин Союза Советских Социалистических Республик майор авиации Юрий Алексеевич Гагарин».

План полета предусматривал только один оборот вокруг Земли, что заранее исключало какие-либо сложные эксперименты ввиду короткого промежутка времени — всего 108 минут. За этот период космических исследований не были получены какие-либо расширенные данные о воздействии длительного состояния невесомости на человека; хотя советские медики и занимались влиянием нулевой гравитации на тело и психику Гагарина. Учитывая все эти неопределенности, Королёв спроектировал «Восток» как высокоавтоматизированный космический корабль, где роль пилота была минимальной. В этот определяющий момент космической эпохи Гагарин был не более чем подопытным животным, но у него на борту был специальный конверт, содержащий код к шифру для включения ручного управления космическим кораблем в чрезвычайной ситуации.

Возвращение на Землю было связано с непредвиденными для Гагарина опасностями. Когда тормозные ракеты в его приборном модуле проработали 40 секунд, совершая точный маневр для замедления ракеты при вхождении в плотные слои атмосферы, корабль испытал сильный толчок, и «Восток» с огромной скоростью начал вращаться вокруг собственной оси. Перегрузка возрастала, как и температура, возникающая при вхождении в атмосферу. Приборный отсек по программе должен был отделиться через 10 секунд после вступления в действие тормозных ракет, но произошла задержка решающего маневра. Когда случилась эта неполадка, «Восток» находился над Африкой. Попав в стремительное вращение, Гагарин с тревогой взглянул через иллюминатор на африканский континент, на земной горизонт и затем на черную бездну космического пространства. «Внезапно на краях обшивки появился яркий фиолетовый свет, — сообщал позже Гагарин. — Я почувствовал вибрацию корабля и горение теплозащитных слоев… Я услышал потрескивание… К тому времени, когда перегрузка достигла максимальной величины, вибрация уменьшилась до 15°. В этот момент я почувствовал, что степень перегрузки достигла 10g. В течение двух или трех секунд показания приборов были неясными. Все перед глазами стало каким-то сероватым. Я снова напрягся. Это помогло — все вернулось на свои места».

Наконец «Восток» выправился и пошел на снижение через верхние слои атмосферы под нужным углом. В течение этого опасного эпизода Гагарин не терял самообладания, регулярно сообщая о своем состоянии и состоянии космического корабля. Когда космический корабль опустился на высоту 7000 м, раскрылся основной парашют, вызывающий торможение при падении на Землю. Спустя несколько секунд люк корабля «Восток» распахнулся. Гагарин был вытолкнут наружу: «Я сижу там и думаю, неужели это меня катапультировали? Затем я спокойно поднял голову кверху, и в этот момент запустили двигатель, и я был катапультирован. Это произошло быстро и прошло без сучка и задоринки. Я ни обо что не ударился… Я вылетел вместе с креслом».

Он раскрыл свой собственный парашют на высоте примерно 4000 м и совершил мягкую посадку на поле у оврага в окрестностях города Саратова, на Волге. Освободившись от парашюта, Гагарин взобрался на небольшой холм, где встретил женщину и маленькую девочку. Он бросился вперед, размахивая руками и крича: «Я друг, я советский!». Узнав о желании космонавта срочно связаться со своими руководителями, женщина предложила ему воспользоваться телефоном в соседнем полевом стане. Позднее Гагарин рассказывал: «Я попросил женщину не подпускать никого к моим парашютам, пока я буду добираться до стана. Когда мы подошли к парашютам, то увидели группу мужчин, около шести человек, трактористов и механиков из полевого стана. Я познакомился с ними и сказал, кто я. Они сказали, что по радио сейчас передают сообщение о космическом полете».

«Правда», официальный орган Коммунистической партии, посвятила Гагарину 13 апреля праздничные заголовки-шапки, называя полет «великим событием в истории человечества». Новость была преподнесена с политическим уклоном, говорилось, что космос был завоеван под знаменем Ленина. Заголовки были обращены к Коммунистической партии и всему прогрессивному человечеству. Через два дня после запуска Гагарин прибыл в Москву на военном транспорте, сопровождаемый семью реактивными истребителями. Никита Хрущев заявил, что подвиг Гагарина сделал его «бессмертным», наградил его медалью «Золотая Звезда», присвоил звание Героя Советского Союза, высшую награду за мужество. Молодой космонавт стал объектом интенсивного внимания средств массовой информации и всеобщего энтузиазма. Борис Черток в своих воспоминаниях сравнил это проявление патриотизма с Днем Победы в конце Второй мировой войны.

Таинственный Генеральный конструктор одержал еще одну эффектную победу над Соединенными Штатами.

Призрак еще одного советского космического триумфа преследовал Кеннеди и его советников. Новый президент получал регулярные сообщения разведки о возможной попытке русских запустить в космос человека. Сообщения стали настолько серьезными, что пресс-секретарь Пьер Сэлинджер и его коллеги по прессе в Госдепартаменте и Министерстве обороны начали составление заявления президента на случай, если русские добьются успеха. В ночь на 11 апреля, после того как президент предварительно подписал заявление, его советник по науке Джером Уизнер остановился у Овального кабинета, чтобы сообщить Кеннеди о том, что у американской разведки есть веские основания предполагать, что в эту ночь русские совершат космический полет. Позже военный помощник президента генерал-майор Честер Клифтон в тот день в последний раз зашел к президенту. Он спросил: «Вы хотите, чтобы вас разбудили?» «Нет, сообщите мне новость утром», — ответил Кеннеди. И спустя лишь несколько часов американская разведка получила первые радиоперехваты, указывающие на то, что Юрий Гагарин стартовал с космодрома Байконур и выходит на орбиту. Президента не беспокоили, и он узнал о полете на следующее утро.