Скафандр «СК-1» был сконструирован инженерами завода № 918 в подмосковном Томилино на основе защитного костюма «Воркута», созданного для пилотов самолета-перехватчика «Су-9». При этом возникли сложности. Сначала поступило техзадание на аварийно-спасательный костюм, который обеспечивал безопасность космонавта только при старте и посадке. Затем возобладало мнение, что нужно делать полноценный скафандр. Времени на состыковку с бортовой системой корабля уже не осталось, и был принят автономный вариант системы жизнеобеспечения скафандра, размещаемый в катапультном кресле.

Скафандры «СК-1» состояли из двух основных оболочек: внутренней герметичной и внешней «демаскирующей» ярко-оранжевого цвета. Внутренняя оболочка изготавливалась из листовой высококачественной резины методом элементарного склеивания. Для надевания и снятия оболочки в ней сделали распах, герметизируемый «аппендиксом», который завязывался после надевания скафандра. В условиях вакуума избыточное давление растягивало ткань оболочки – чтобы удержать ее в определенном объеме, применили силовую систему из прочных шнуров и лент.

Инженер-конструктор Фёдор Анатольевич Востоков вспоминал (цитирую по фонозаписи, сделанной 12 ноября 1996 года):

«Новый, 1961 год мы отпраздновали дома, а с первых дней января закипела работа по завершению подготовки полета человека. Мы должны были поставить кресло пилота, скафандр для космонавта на случай разгерметизации корабля, систему ассенизации, носимый аварийный запас. Мы это всё разрабатывали, а теперь это всё должно быть испытано и иметь стопроцентный допуск для полета человека, принятый всеми специалистами, в том числе и военными. Нам сразу заявили, что первый полет будет проходить с манекеном. Он назывался „антропометрический“, то есть соответствующий конфигурации человека и тем характеристикам, которыми обладает костный состав и мышцы человека. Манекен должен быть снабжен всевозможными датчиками. Самописец должен был показать перегрузки. Всё это устанавливалось внутри манекена. Аппаратуру готовили [сотрудники] ЛИИ [Летно-исследовательского института]. Они имели опыт работы с этими приборами. Скафандр должен был быть на манекене и полностью обеспечить герметичность на случай разгерметизации самого корабля.

Чем дальше мы шли, тем больше появлялось изменений. На каких-то из испытаний (а они проводились в „шарике“) некий руководитель сказал, что космонавт потеряет сознание, когда у него открыто забрало или иллюминатор гермошлема, и погибнет. Новые проблемы: надо на определенной высоте перед тем, как кресло будет катапультироваться из самолета, принудительно закрыть шлем. Стоит задача, и конструкторы начинают придумывать: как это принудительно? Изготавливается маленький механизм, устанавливается маленький, миниатюрнейший пиропатрон, и перед тем, как дается импульс на открытие люка, он должен сработать и закрыть шлем, но так, чтобы не оглушить космонавта, чтобы не нанести ему каких-то других повреждений. Сколько проводили испытаний! Попробуйте в гермошлем встроить новое устройство – это снова вес, снова габариты, а ведь надо вписаться в те же [параметры].

Вот космонавт приземляется, а внизу – вода, а он взял да открыл шлем, приводняется и потерял в этот момент сознание. А как закрыть шлем, чтобы он не захлебнулся? Опять идет спор. Придумали – после катапультирования чуть ниже ног должна отойти стропа, на которой будет химическая батарейка. При касании с водой она даст импульс на пиропатрон, который закроет шлем. Но это же опять [трата] времени, это же целый поиск. Опять испытания, опять надо ехать в Феодосию для того, чтобы подтвердить надежность этой системы. ‹…›

Встал вопрос: космонавт приземлился и надо, чтобы он автоматически отсоединил парашютную систему. Надо разрабатывать замки, которые при прикосновении могли отсоединить ее с тем, чтобы она при сильном ветре не волокла [космонавта] по земле. А если приводнится? Здесь уже двоякая проблема. Если [парашют] будет волочить космонавта по воде, то он невольно уходит под поверхность воды и углубляется, а парашют его тащит. Потребовались срочные испытания в гидробассейне НАГИ [Центрального аэрогидродинамического института], где протаскивали испытателя с закрытым шлемом (значит, срабатывала система автоматического закрытия шлема). Система протаскивания гидробассейна тянула человека, он уходил под воду, а мы смотрели, не попадет ли вода [в скафандр], не захлебнется ли человек. Встала задача доработки клапана: если [в него] попадает вода, он должен закрыться и не пропустить даже малейшее количество воды в скафандр. ‹…›

Катапультирование [проводится] при закрытом шлеме. А как же космонавт получал питание через скафандр? Под питанием я имею в виду и кислородно-воздушную смесь, и радиосвязь, и передачу телеметрии на Землю через объединенный разъем коммуникаций. Если космонавт катапультируется, разъем коммуникаций автоматически отходит от кресла. Кресло космонавт должен покидать на [высоте] 4 км, а с 8 км до 4 км ему же надо было дышать! Потребовалось в его сиденье и в верхнюю часть носимого аварийного запаса (который выходил из кресла вместе с космонавтом) встроить кислородную систему питания космонавта для спуска [до высоты] 4 км, так как [на этом этапе] могли произойти неприятности: большое количество углекислого газа. Кислородная система тоже была разработана и тоже проходила постоянные испытания на предмет своевременного включения и подачи кислорода в скафандр космонавта при закрытом объединенном разъеме коммуникаций.

Очень большой объем работ был по катапультированию кресла с манекеном, а затем и с человеком с самолета. Проводились испытания и лицом, и спиной к потоку, потому что были варианты и так, и так. И в тех, и в других случаях надо было добиться такой стабильной надежности, которая обеспечила бы полную безопасность. ‹…›

Надо отметить и большой цикл испытаний в Феодосии. Схема приводнения была такая. Космонавт спускается. За пятнадцать метров до спуска у него отделяется носимый аварийный запас на фале. Кстати, это должно было „якорить“ космонавта, когда он приземляется, чтобы его не очень тащило, если вдруг появится ветер. А если [внизу] вода? Носимый аварийный запас (ПАЗ) должен был выкинуть лодку (лодку проектировал Иван Иванович Деревянко – хороший конструктор), которую космонавт должен был подтянуть под себя. Затем сесть в нее, дальше подтянуть фал с НАЗом, вынуть рацию (каждая составная часть носимого аварийного запаса в резиновых мешочках) и вызвать поисковиков. Здесь был колоссальный комплекс работ: по приводнению, по сбросу НАЗа, подбору НАЗа, пользованию НАЗом и рацией самим космонавтом.

Затем самолеты-поисковики должны по радиосигналу найти космонавта и, если есть возможность, подойти близко к кораблю и подобрать космонавта. Но в основном надо рассчитывать на вертолет, который лебедкой спустит круг. А на скафандре устроены [приспособления], за которые можно уцепиться, чтобы подняться в вертолет. Испытания проводились со всеми космонавтами как зачеты, подтверждающие, что и приводнение, и пользование НАЗом, и уверенная эвакуация или подъем с моря, и заход [каждого] космонавта в вертолет проходят стопроцентно».

Как видите, со скафандрами тоже хватало проблем, поэтому их создание отставало от графика. Сохранилось письмо главкома ВВС от 20 января 1961 года, в котором указывалось, что на тот момент было изготовлено двенадцать скафандров «по средним размерам», что затрудняло проведение тренировок из-за необходимости подгонки под фигуру каждого космонавта. По этой причине главком требовал срочно изготовить шесть индивидуальных скафандров для космонавтов в следующей последовательности: Гагарин, Титов, Нелюбов, Николаев, Быковский, Попович.