1960年5月15日，发射升空的飞船因为定位系统出现故障，未能返回地球，而是上升至更高的轨道，至今仍在太空“遨游”。
同年9月23日，火箭在发射时发生爆炸，搭载的两只试验用的狗“达姆卡”和“克拉萨夫卡”不幸“殉难”。
同年10月24日，在拜科努尔航天发射场，由于某些元件连接的顺序有误，发动机提前发动，火箭上升到一定高度时突然坠地，火箭里作为燃料的硝酸溢出，将现场周围的人活活烧死，事后清点遇难者达268人，其中包括著名的炮学家涅杰林元帅。当局迅速成立事故委员会展开调查，载人飞船的发射计划因此推迟。
同年12月1日，另两只叫“普契尔卡”和“穆什卡”的实验用狗，乘飞船进入太空，完成飞行任务后，返回时与大气层发生剧烈摩擦导致飞船失火。
悲剧不仅仅发生在太空，还发生在地面。最年轻的候补宇航员瓦连京·邦达列夫，在绝音室进行训练时意外身亡。
为准备首次载人太空飞行，前苏联宇航局从1960年3月开始招募宇航员，这期间训练了至少二十名宇航员。大多数受训宇航员因酗酒而被淘汰，最终只剩下六人，其中包括尤里·加加林。
加加林得以选中的原因是，他驾驶过雅克—18、米格—15、米格—17、米格—21、伊尔—14等机型的飞机，头脑清醒，技术全面，他的各种测验和考试成绩几乎都是优秀。训练部门的领导对他的评价是：“我们充分注意到了尤里·加加林所具备的如下无可争辩的品格：坚定的爱国精神、对飞行成功的坚定信念、优秀的体质、乐观主义精神、随机应变的智能、勤劳、好学、勇敢、果断、认真、镇静、纯朴、谦逊和热忱。”
此外，人们发现加加林有一张典型的俄罗斯人面孔，血统也是纯俄罗斯的，这在当时大俄罗斯民族主义情绪滋生的苏联，很招朝野上下喜欢。
起决定性作用的，却是因为确定人选几周前的一个偶然事件。一天，受训的宇航员们被带进了尚未竣工的“东方号”宇宙飞船所在的厂房内，科罗廖夫问谁愿意试坐，加加林第一个报名。在进入飞船前，加加林脱下了鞋子，只穿袜子进入还没有舱门的座舱，这一举动，一下子赢得科罗廖夫的好感，他发现这名27岁的青年人不仅懂规矩，而且如此珍爱他及同事们为之倾注了无数心血、乃至生命的飞船，于是决定由加加林执行这次飞行。
科罗廖夫仍然不愿意让美国人抢了首航太空的头彩。1961年初，尽管“东方号”飞船的总设计师向科罗廖夫指出，运载火箭和宇航飞船的安全指数目前只能达到50%，但是他还是决定铤而走险：必须领先美国人数周，进行第7次“东方号”载人飞船发射。
鉴于存在着的巨大风险，曾经有人建议以尚未生儿育女的另一位宇航员季托夫替换加加林，前者已是两个年幼女儿的父亲。后者留给科罗廖夫的印象可谓是美轮美奂，浃骨人髓，他坚持用加加林，并亲自主持对加加林临飞前的最后测试。
几天后，即1961年4月12日上午，此时幅员辽阔、横跨欧亚大陆的苏联大地，除了靠近北极地区的地方还是冰雪世界，大部分地区已是春暖花开，鹭影虫鸣，流水湍湍，空气里暗香浮动……
站在飞船的发射平台上，科罗廖夫对加加林说了两段话——
尤里，你不要紧张。不论你着陆到哪个角落，我们都能找到你。目前空军的战机已经升空进入戒备。为了预防飞船会着陆到苏联境外，我们已经准备好了向世界各国要求协助搜救的呼吁书。你非常幸运，你将从太空往下看地球，我们的地球一定很美。
当地时间9点07分，重约4.73吨的“东方”号飞船由火箭送上太空。舱外覆盖防热层，舱内有维持10昼夜的生命保障系统。当一片丛林般的巨大火焰映红天地间，苏联国防部长马利诺夫斯基元帅签署了晋升加加林为少校军衔的命令，此前加加林是上尉军衔。
很快，躺在飞船弹射座椅上的加加林，通过报话机，向地面描述了人类从未见到过的情景：
我能够清楚地分辨出大陆、岛屿、河流、水库和大地的轮廓。我第一次亲眼见到了地球表面的形态。地平线呈现出一片异常美丽的景色，淡蓝色的晕圈环抱着地球，与黑色的天空交融在一起。天空中，群星灿烂，轮廓分明。但是，当我离开地球黑夜一面时，地平线变成了一条鲜橙色的窄带。这条窄带接着变成了蓝色，复而又成了深黑色……飞船运行108分钟，即绕地球一周，届时将开始返回。在加加林尚未安全返回地面之前，官方急于表明苏联又将美国甩在了后面，塔斯社奉命向全世界发布了一则消息：“尤里·加加林少校驾驶的飞船在离地球169千米和314千米之间的高度上绕地球运行。飞船的轨道与赤道的夹角是64.95度。飞船飞经世界上大多数有人居住的地区上空。”
其实，返回之旅险象环生：先是飞船气密传感器发生故障，接着通信线路一度中断。第三级火箭脱离后，飞船出现急剧旋转。接近大气层时，飞船又像一个天不怕地不怕的当街泼妇，几度胡乱翻滚，令地面上的科罗廖夫血喷心悬……
托马克思、列宁的在天之灵，东风又一次压倒了西风！
“东方号”着陆的瞬间非常顺利：飞船进入大气层时，先抛去末级火箭和仪器舱，当飞船下降到离地7000米时，加加林被弹射出舱，身上的降落伞随之打开，在离既定目标不是太遥远处着陆。
这是一个叫斯梅洛伐卡的村子，正在田地里干活的村民看到加加林从天而降，头戴一顶白色飞行帽，身着一套笨重的增压服，个个惊讶得目瞪口呆，以为是全副武装的美国间谍入侵。好在一小时后，他便被搜寻人员发现。
不仅仅是有着超强功率的莫斯科电台，此刻苏联境内所有电台的播音员，几乎都在豪情万丈地喊着加加林的名字。当时，加加林母亲安娜的邻居恰巧在听广播，听到这则几乎不敢相信的新闻后，她立即冲到安娜的家里，由于过于激动，这位邻居的嘴里只能“尤里、尤里”地嘟囔着，一只手颤颤地指着客厅里的收音机，示意让加加林母亲赶快听广播。
安娜却一下子黑血冲头，昏倒在地，家人和邻居立即将安娜送到医院抢救。
安娜苏醒并知道儿子的壮举后，才缓过气来，对周围人说，她当时看到邻居那样紧张地喊儿子的名字，脑子里一下想到儿子驾驶的飞机失事了——在此之前，载人航天工程属于国家最高机密，即使对宇航员的家属也不能透露。她只知道儿子是飞行员，给她十个脑袋，也不敢去想在这不到两个钟头、差不多只够做一顿饭的时间里，儿子已经在太空打了一转回来。
最高当局派出专机前来迎接加加林回莫斯科，并有七架歼击机护航。大红地毯从专机舷梯下，一直铺到为欢迎他而临时修建的主席台前，台上，火柴杆一样排满了党和国家的所有领导人。赫鲁晓夫抱着加加林，比抱自己的儿子还要亲切。作为择定宇航员的最后拍板者，科罗廖夫拥抱加加林时热泪长流……
返回市区时，在十七辆摩托车的护送下，加加林乘敝篷汽车进入莫斯科，整座城市鲜花如云，礼炮轰鸣，数十万人夹道欢迎这位宇航员胜利凯旋。
次日，尤里·加加林被授予列宁勋章，并被授予苏联英雄和苏联航天员称号。并决定每年的4月12日是苏联的航天节。
在随后的日子里，前苏联各加盟共和国以他的名字命名的街道，或为他建立的纪念碑，犹如雨后的白桦林里蘑菇般地疯长……
但胸前已布满大大小小的勋章、奖章的加加林，后来再也没有进入太空。
1968年，在一次例行训练飞行中，他和另一名驾驶员，因所驾驶的一架双座喷气式飞机坠毁而罹难。他的骨灰被安放在克里姆林宫的红墙壁龛里，这从来只是党和国家最高领导人死后去天堂里会见马克思、列宁的地方。他的故乡格扎茨克，也被正式更名为加加林城。同年，国际航空联合会设立了加加林金质奖章。加加林的名字，从此成为航天时代的象征。
不过，此前两年，因披肝沥胆的劳累，精神上长期的亢奋，以及复杂的人事纠葛，科罗廖夫与人发生了一些不愉快的事——
一个当时圈内人所熟知的例子是，科罗廖夫与致力于负责火箭发动机研制的格卢什科关系形同水火。发动机对于火箭的重要性是毋庸置疑的，甚至有飞行员说：“只要有好的发动机，我可以开着棺材上天。”但科罗廖夫总是有意无意地贬低格卢什科的作用，两人间屡屡发生争吵。有一次，赫鲁晓夫请了两位科学家带上各自的夫人，到自己的别墅做客，想请他们为了反对美帝国主义的崇高事业而冰释前嫌，握手言欢。结果却无济于事，科罗廖夫竟完全中断了与格卢什科的联系，另外选择了一个年轻的火箭发动机设计师负责……
这一切，缓慢作用于身体与心理，科罗廖夫的心脏病越来越严重了。1966年1月，因心脏病突然发作，抢救无效去世。
在科罗廖夫的晚年，他仍拼死工作，想着在实现了首次人类航天之后，如何让苏联先于美国登上月球。
通常认为，美苏两国对于月球的竞争，始于1961年加加林飞人太空之后。其实，在首次发射地球卫星后，他们都把目光转向了月球。
1958年到1976年间，苏联科学家完成了绕月卫星、登月车的试制、试运行，发射了无人飞船环绕月球飞行，实现了无人月球探测器在月球表面的登陆和漫游。其中，1966年至1969年，“联盟”号飞船和“宇宙”号卫星在地球轨道上完成了登月飞行器的测试工作；1968年9月，首次实现无人飞船绕月球飞行并成功返回地球；1970年至1973年，研制成功了由地面遥控的无人月球探测器，三部无人月球探测器不仅拍回了大量月球背面的照片，还从月球表面采集了土样，并将它们运回了地球。
在冷战期间美苏两国的太空竞赛中，苏联人一度占尽了风流，总是与一连串的“第一次”联系在一起：第一次成功发射人造地球卫星，第一次拍摄到月球背面的照片，第一次载人太空飞行，第一次太空漫步，第一名女宇航员上天……
与历史总是胜利者书写的一样，在月球背面的两座最大的环形山，被苏联命名为“加加林山”和“科罗廖夫山”。
苏联人力求再创造一个“第一次”，即率先实现载人登月。可谓是“万事俱备，只欠东风”了——
苏联为登月计划而设计的火箭名为N1号，共制造了十枚。设计这种“巨无霸”式的N1号火箭的最初目的，是将代号为“苏联月亮”的人造卫星送人太空。称N1号火箭是“巨无霸”绝对名副其实，其第一级发动机由三十台使用煤油和液氧作燃料的大功率火箭发动机组成，但是，从空气动力学角度来看，一枚火箭使用如此多发动机存在着致命的缺陷：一方面，发动机组的众多发动机之间难以做到助推力的有效平衡；另一方面，为这些发动机分别添加燃料更是件令人头痛的事情，极易出现事故。
结果，这种满载着苏联人太多期望的“巨无霸”，在拜科努尔航天发射中心总共试射了四次，每次都以悲剧和灾难收场…，
美国人最初也出师不利。
在冯·布劳恩的主持下，1958年8月，美国第一次用“尤诺号”运载火箭，发射了“开拓者”月球探测器，同年10月、11月，又两次发射月球探测器，均以失败告终。次年3月，发射的运载火箭终于摆脱了地球的引力，却有着6000公里的误差，仍是没能把探测器送上月球……
但在科罗廖夫逝世的1966年，冯·布劳恩只有五十四岁，他还活得很健康，而且踌躇满志，他相信失去科罗廖夫的苏联，已是泥足巨人，用不了几年，太空和月球上，将会更多地响起山姆大叔的声音……
上帝是在发笑，还是在怜悯一东风压倒西风？还是西风压倒东风？同处一个地球上生活的人类，为了捍卫与扩张两种各自的社会制度、意识形态，在太空及月球探测的争斗上，已经到了白热化的程度。
但隐没在这场白热化争斗后面的两个人——冯·布劳恩与科罗廖夫，直到冷战结束后的许多年过去，才由英国BBC电台的一部名为《太空竞赛》的纪录片披露出来。