15 апреля 1968 года был исключен из списков офицерского состава ВС СССР как погибший при исполнении служебных обязанностей.
Воинские звания
Курсант (ноябрь 1955).
Курсант-сержант (22.02.1956).
Лейтенант (05.11.1957).
Старший лейтенант (06.11.1959).
Майор (12.04.1961) досрочно внеочередное. Подполковник (12.06.1962), досрочно. Полковник (06.11.1963), досрочно.
Служба в отряде космонавтов и ЦПК:
7 марта 1960 – приказом Главкома ВВС № 267 зачислен слушателем-космонавтом в отряд космонавтов ЦПК ВВС.
25 января 1961 года был назначен на должность космонавта и получил квалификацию «космонавт ВВС».
23 мая 1961 года был назначен старшим инструктором-космонавтом, командиром 1-го отряда, а 16 января 1963 года – командиром отряда космонавтов.
С 16 января 1963 – командир отряда космонавтов, старший инструктор-космонавт.
С 20 декабря 1963 года был заместителем начальника ЦПК по летно-космической подготовке и начальником отдела летно-космической подготовки.
20 марта 1964 года был назначен начальником 3-го отдела, заместителем начальника ЦПК.
С 14 марта 1966 года до своей гибели вновь был заместителем начальника ЦПК по летно-космической подготовке.
15 апреля 1968 – исключен из списков офицерского состава ВС СССР как погибший при исполнении служебных обязанностей.
Космическая подготовка
7 марта 1960 года приказом Главкома ВВС № 267 зачислен слушателем-космонавтом в отряд космонавтов ЦПК ВВС.
С 16 марта 1960 по 18 января 1961 года проходил общекосмическую подготовку. 17 и 18 января 1961 года сдал выпускные экзамены по ОКП и был зачислен на должность космонавта ЦПК ВВС.
Ю. А. Гагарина называли посланцем мира
В привычной летной форме
11 октября 1960 года приказом Главкома ВВС № 176 был зачислен в группу для подготовки к первому пилотируемому полету на КК «Восток».
С октября 1960 по апрель 1961 года проходил непосредственную подготовку к полету на КК «Восток» в составе группы. 8 апреля 1961 года решением Госкомиссии назначен пилотом КК «Восток».
Первый полет
12 апреля 1961 года в качестве пилота КК «Восток».
Позывной: «Кедр».
Совершив первый в истории космический полет, спускаемый аппарат и космонавт приземлились неподалеку от деревни Смеловка Терновского района Саратовской области.
Продолжительность полета составила 1 час 48 минут.
С сентября 1965 по апрель 1967 года проходил подготовку по программе «Стыковка» к полету в качестве командира активного КК «Союз» (7К-ОК) в составе 2-го экипажа. 30 марта 1967 года сдал комплексные экзамены (теоретическая подготовка и практика управления кораблем на тренажере) с оценкой «отлично». Во время старта КК «Союз-1» 23 апреля 1967 года был дублером пилота корабля.