Catorce minutos después del despegue, cuando el azul del cielo ya se había convertido en el negro del espacio, Gagarin comunicó al control de la misión en tierra que todo era normal y que la falta de gravedad no parecía tener efectos secundarios.
Cuando la nave empezó a sobrevolar Africa, el piloto automático encendió los 'retro-motores', iniciándose así el peligroso regreso a la Tierra. En dos de las cinco pruebas efectuadas, los motores no habían funcionado correctamente, por lo que cabía esperar cualquier cosa en una reentrada atmosférica a 27.000 kilómetros por hora en la que la cápsula alcanzaría una temperatura de 1.000 grados centígrados.
Mientras atravesaba la atmósfera, Gagarin pudo ver llamas saliendo del 'Vostok', en cuyo interior la temperatura era de apenas 20 grados, mientras su peso se multiplicaba por diez. El paracaídas funcionó con normalidad, y el hombre "que más cerca había estado de las estrellas" aterrizó sano y salvo en Siberia tras una hora y 48 minutos de viaje.
