Утром 24 марта 1961 года под председательством Мстислава Всеволодовича Келдыша началось заседание Государственной комиссии по пуску корабля «3КА» № 2. Выяснилось, что опять требуются доработки. Генерал-лейтенант Каманин записал в дневнике:

«Сначала комиссия заслушала доклад главного конструктора [Семёна Михайловича] Алексеева. Он доложил, что испытания по катапультированию четырех испытателей с самолета Ил-28 еще не проведены, не начаты и морские испытания НАЗа. На проведение испытаний потребуется 7-10 дней. Проведено катапультирование из шара и имитация катапультирования на старте – результаты испытаний удовлетворительные.

Затем с докладом выступил заместитель Главного конструктора ОКБ-124 [Николай Сергеевич] Николаев. В системе жизнеобеспечения космонавта хуже всего дело обстоит с системой регенерации воздуха. После 10-суточных испытаний в кабине корабля образовалась целая лужа соляного раствора: осушитель оказался малоэффективным. В ОКБ-124 пытаются решить возникшую проблему заменой применяемого химического вещества на более активное, на что потребуется 14–15 дней. Кроме того, плохо работает газоанализатор, завышающий показания по концентрации кислорода и углекислоты».

Системы жизнеобеспечения и спасения на корабле «3КА» всё еще оставались «сырыми», но члены Госкомиссии понимали, что затягивать нельзя: американцы готовят свой первый суборбитальный прыжок на «Mercury», и можно после всех усилий бесславно потерять приоритет. Поэтому было принято решение: запускать корабль как есть, благо на нем всё равно не будет человека.

В 13:00 по московскому времени на стартовой «площадке № 1» Тюратама началась «генеральная репетиция» пилотируемого запуска. Космонавты присутствовали на вывозе ракеты «Восток» с кораблем «3КА» («Восток-3А») № 2. В 18:00 Юрий Гагарин и Герман Титов надели скафандры, затем их перевезли к ракете, и они поднялись на лифте. Только в кабину вместо них поместили манекен и собаку Удачу, которую Гагарин предложил переименовать в Звёздочку. «Удача нам самим пригодится», – сказал он во время обсуждения.

Запуск состоялся на следующий день: 25 марта в 8:54. «Пятый космический корабль-спутник» массой 4695 кг вышел на околоземную орбиту высотой 178,1 км в перигее и 247 км в апогее. Кроме дворняги Удачи-Звёздочки, на борту находились морские свинки, пресмыкающиеся, крысы, мухи, семена различных растений, бактерии и микроорганизмы, культуры клеток (элементы крови и раковые клетки человека). В катапультном кресле сидел манекен, одетый в настоящий оранжевый скафандр; его деревянные ноги были обуты в гермосапоги. Чтобы не напугать людей, которые могли обнаружить его после приземления раньше спасательной команды, за окошком белого гермошлема была прикреплена табличка с надписью: «Макет».

Сделав один виток по орбите, корабль совершил мягкую посадку на территории СССР, в 45 км от города Воткинска. В полете опять не отделился герморазъем кабель-мачты, из-за чего перелет расчетной точки посадки составил 660 км.

Итоги «генеральной репетиции» не добавили уверенности, что пилотируемый полет пройдет идеально. Генерал-лейтенант Каманин записал:

«Итак, подготовка к космическому полету человека, в основном, закончена. Есть большая уверенность, что одновитковый полет и приземление космонавта пройдут хорошо. Сами космонавты после наблюдения старта корабля и ознакомления с результатами посадки высказали мнение: „Всё готово, можно лететь“. Да, всё готово для полета, рассчитанного на один виток с приземлением на нашу территорию. Но мы еще не готовы полностью к аварийным ситуациям в полете. Нет уверенности в аппаратуре обеспечения жизнедеятельности космонавта в случае спуска корабля за счет естественного торможения (при этом длительность полета может составить 2-10 суток). Последние испытания в тепловом макете корабля оказались неудовлетворительными, осушитель не поглощает всей влаги, выделяемой человеком. Всё еще не проведены морские испытания НАЗа и не отработана методика приводнения космонавта. НАЗ пока негерметичен и плохо остойчив: его содержимое будет заливаться водой и радиопередатчики могут быстро выйти из строя. Корабль при приводнении может скоро затонуть (открыты два люка). Скафандр и лодка позволяют космонавту держаться на воде более суток, но отыскать его в океане и даже на море будет крайне трудно из-за отсутствия средств обозначения его местонахождения».

В дневнике Каманина ничего не сказано о сбое при отделении кабель-мачты, который приводил к перелету расчетной точки приземления. Дело в том, что Сергей Королёв заметил проблему, но не стал обсуждать ее вне стен ОКБ-1. Главный конструктор понимал, что решение займет как минимум месяц, ведь придется проверять все схемы соединения спускаемого аппарата с приборным отсеком, а затем надо будет организовывать еще один беспилотный запуск.

Но ведь со спускаемыми аппаратами предыдущих кораблей ничего серьезного не случилось, а собаки вернулись живыми и здоровыми. Значит, и космонавт вернется. Можно рискнуть!

29 марта Госкомиссия заслушала предложение Королёва о запуске человека на борту корабля «Восток-3А». В тот же день состоялось заседание Военно-промышленной комиссии (ВПК), которая единогласно решила сделать следующий пуск пилотируемым, несмотря на недоработки. Комиссия отредактировала и подписала доклад в ЦК КПСС о готовности к проведению первого в мире полета человека в космос. К докладу приложили три варианта сообщения ТАСС: 1) об успешном полете (оглашается сразу после выведения); 2) об успешной посадке (сразу после посадки); 3) об аварийной посадке в океане или на чужой территории (с просьбой к государствам оказать помощь космонавту). Запуск предлагалось провести в период с 10 по 20 апреля.

3 апреля Гагарин, Титов и Нелюбов записали свои предстартовые речи на магнитофон. Текст речи был отредактирован Николаем Петровичем Каманиным и звучал так:

«Дорогие друзья, близкие и незнакомые, соотечественники, люди всех стран и континентов!

Через несколько минут могучий космический корабль унесет меня в далекие просторы Вселенной. Что можно сказать вам в эти последние минуты перед стартом? Вся моя жизнь кажется мне сейчас одним прекрасным мгновением. Всё, что прожито, что сделано прежде, было прожито и сделано ради этой минуты. Сами понимаете, трудно разобраться в чувствах сейчас, когда очень близко подошел час испытания, к которому мы готовились долго и страстно. Вряд ли стоит говорить о тех чувствах, которые я испытал, когда мне предложили совершить этот первый в истории полет. Радость? Нет, это была не только радость. Гордость? Нет, это была не только гордость. Я испытал большое счастье. Быть первым в космосе, вступить один на один в небывалый поединок с природой – можно ли мечтать о большем?

Но вслед за этим я подумал о той колоссальной ответственности, которая легла на меня. Первым совершить то, о чем мечтали поколения людей, первым проложить дорогу человечеству в космос… Назовите мне большую по сложности задачу, чем та, что выпала мне. Это ответственность не перед одним, не перед десятками людей, не перед коллективом. Это ответственность перед всем советским народом, перед всем человечеством, перед его настоящим и будущим. И если я решаюсь на этот полет, то только потому, что я коммунист, что имею за спиной образцы беспримерного героизма моих соотечественников – советских людей. Я знаю, что соберу всю свою волю для наилучшего выполнения задания. Понимая ответственность задачи, я сделаю всё, что в моих силах, для выполнения задания Коммунистической партии и советского народа.