Первый в мире полёт в космическое пространство совершён 12 апреля 1961 года. Корабль «Восток» стартовал с космодрома Байконур в 09:07 московского времени (06:07:00 UTC), выполнил один оборот вокруг Земли и совершил посадку в 10:55 (07:55:00 UTC) в районе деревни Смеловка Саратовской области. Первым человеком, побывавшим в космосе, стал лётчик-космонавт СССР Юрий Алексеевич Гагарин.
Программа разработки пилотируемого комплекса «Восток» была запущена в 1959 году. Работы велись в условиях «космической гонки» сверхдержав, и полёт Гагарина утвердил лидерство СССР в этом противостоянии. США повторили достижение только 20 февраля 1962 года (орбитальный полёт Джона Гленна).
Первый полёт в космос был крайне опасным предприятием. Конструкция не предусматривала некоторых компонентов, в дальнейшем обычных для космических кораблей. Не было системы аварийного спасения на старте и системы мягкой посадки корабля, дублирующей тормозной установки. Системы жизнеобеспечения рассчитывались на 10 суток. Было известно, что при запуске корабля на низкую 180—200-километровую орбиту он в любом случае в течение 10 суток сойдёт с неё вследствие естественного торможения о верхние слои атмосферы. Но на завершающем этапе работы ракеты-носителя не сработала система радиоуправления, которая должна была выключить двигатели третьей ступени. Выключение двигателя произошло только после срабатывания дублирующего механизма (таймера), когда корабль уже поднялся на орбиту, апогей которой оказался на 100 км выше расчётного. Сход с такой орбиты с помощью «аэродинамического торможения» мог занять по разным оценкам от 20 до 50 дней.
В 10:25:34 по московскому времени, после облёта земного шара в соответствии с заданной программой, была включена тормозная двигательная установка и корабль начал снижение. После входа в атмосферу от корабля отделился спускаемый модуль, из которого Гагарин катапультировался на высоте 7 км. Капсула и космонавт спускались на парашютах раздельно, по такой же схеме происходила посадка и остальных пяти кораблей из серии «Восток».
В Советском Союзе 12 апреля стал памятным днём, он установлен указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 апреля 1962 года и отмечался как «День космонавтики». В Российской Федерации День космонавтики отмечается в соответствии со статьёй 1.1 Федерального закона от 13 марта 1995 года. В 2011 году праздник стал всемирным — ООН объявила 12 апреля «Международным днём полёта человека в космос» (англ. International Day of Human Space Flight, исп. Día Internacional de los Vuelos Espaciales Tripulados, фр. Journée internationale du vol spatial habité).
