1967年4月，他完成了聯(lián)盟號飛船首次飛行的培訓(xùn)準(zhǔn)備工作，成為宇航員科馬羅夫的替補。他在進行宇航訓(xùn)練之余，并未放棄駕駛殲擊機，還專門進入茹科夫斯基航空軍事學(xué)院繼續(xù)學(xué)習(xí)飛行，并于1968年2月畢業(yè)。

四、飛機遇難

正當(dāng)加加林對未來充滿信心的時候，災(zāi)難發(fā)生了。1968年3月27日，他和飛行教練員謝廖金在一次例行訓(xùn)練飛行中，因一架雙座噴氣式飛機墜毀而罹難。

災(zāi)難發(fā)生的這一天，加加林按計劃要駕駛米格-15殲擊教練機飛行兩次，每次半小時。10時19分，飛機升空。10時30分，加加林把空域作業(yè)的情況報告飛行指揮，請求準(zhǔn)許取航向320返航。

此后，無線電通信突然中斷，1分鐘后，飛機一頭栽到地上。

事故發(fā)生后，政府成立了事故調(diào)查委員會。經(jīng)過認(rèn)真分析研究后認(rèn)為：“1968年3月27日飛機飛行準(zhǔn)備工作完全是按照現(xiàn)有技術(shù)操作規(guī)程的要求進行的。”調(diào)查委員會查明了飛機與地面相撞時的狀態(tài)。

當(dāng)時，飛機在兩層云帶空域里飛行，看不見地平線。返航時，本應(yīng)從70°航向向320°航向下降轉(zhuǎn)彎，后來一定發(fā)生了某種突發(fā)事件，使飛機處于臨界狀態(tài)。

飛機飛出低層云，航跡傾斜角達到70°到90°，飛機幾乎是垂直俯沖下來，加加林和另外一位飛行員密切配合，想盡最大努力使飛機退出俯沖狀態(tài)，但當(dāng)時飛行高度只有250-300米，時間也只剩2秒鐘了，他們沒有成功，年僅34歲的加加林就這樣離開了人世，以至于人們都不相信他真的犧牲了。