A Vosztok-1 rakéta szinte minden paramétere eltért a megköveteltektől. Az űrhajón minden életfenntartó rendszert megdupláztak, kivéve a fékezőberendezést, melyet szükség esetén enyhébb hajlásszögű leszálló pályával akartak pótolni.  Április 10-én Gagarint szkafanderben az üléssel együtt megmérték, ekkor derült ki, hogy tizennégy kilogrammal többet nyom a kelleténél. Éjszaka ezért kivágták a kábeleket, amelyekre az ember nélküli űrrepülésnél volt szükség, véletlenül azonban kiiktattak egy hő és egy nyomásérzékelőt. Egy további problémát csak másnap észleltek, áram haladt át a kilövőállás és az űrhajó között. A probléma megoldására csak késő este jöttek rá, az űrhajót lekapcsolták a földi ellátó rendszerről, és átállították saját akkumulátorára.

Az űrkabin

A leszálló egység nyílásának bezárásánál kiderült, hogy a három érzékelő egyike nem működik, ezért újra meg kellett lazítani a harminckét csavart, megjavítani az érzékelőt, majd visszacsavarozni az ajtót. Ez alig egy órával a tervezett indulás előtt történt. A repülés százötvenhatodik másodpercében felmondta a szolgálatot a távirányítás antennáinak áramellátása, a hajtóművek a szükségesnél tizenöt másodperccel később álltak le, ezért a Vosztok a tervezett kétszázharminc kilométeres magasság helyett háromszázhuszonhét kilométer magasságban állt Föld körüli pályára. Ez kiiktatta a fékezőberendezés meghibásodása esetére tervezett alternatív leszállópálya lehetőségét is. 

Gagarin az űrhajóban magnetofonra diktálta és írásban rögzítette tapasztalatait, de a szkafanderhez rosszul odaerősített írószer elrepült a kezéből, majd lefutott a magnóról a szalag, kézzel tekerte vissza, ezért hosszabb ideig nem készült felvétel.  A fékező hajtómű idejében bekapcsolódott, de a szükségesnél egy másodperccel később kapcsolódott ki, akkor is csak azért, mert elfogyott az üzemanyag. A tartály zárószelepe ugyanis nem jól működött, ezért nem minden üzemanyag jutott a hajtóműbe. Az utóbbi szelepe azonban nyitva maradt, és nagy nyomással nitrogén hatolt be, amitől pörögni kezdett az űrhajó. 

Az űrkabin rajza

A leszállóegység leválasztására adott utasítást a berendezés nem teljesítette, várni kellett, amíg a hőérzékelős  tartalékrendszer százötven fokra hevül, és működésbe lép száz-száztíz kilométeres magasságban. Ez az űrhajósra nehezedő nyomáson nem változtatott volna, ám százötven-százhetven kilométeres magasságban történt meg, vagyis az űrhajó a vártnál gyorsabban hevült fel. A leválásnál megismétlődött egy hiba, amelynek okait már ismerték, de nem javították ki, mert az űrhajós életét nem veszélyeztette, bár tíz G túlterhelésnek tette ki. 

Végül Gagarin hét kilométeres magasságban katapultált, és sokáig hiába próbálta kinyitni a szkafander lélegző nyílását, mert annak zsinórja valahogy egy szíj alá került. Végül valahogyan sikerrel járt, később kinyílt a tartalék ejtőernyő is. Gagarinlátta, hogy víz felé tart, ezért a szkafanderhez erősített késsel levágta harminc kilós hátizsákját, amelyben minden eshetőségre három napra szóló élelem volt, így messzebbre tudott repülni, és szárazon ért földet. Mindez érthetővé teszi, hogy Gagarin indulás előtt családjának írt levelét végrendeletként tartják számon, mert a technikában ugyan bízott, de így sem volt biztos benne, hogy élve visszatér.