В 10:36:31, через одиннадцать минут после включения тормозной установки, отсеки корабля всё-таки разделились. Произошло это над Средиземным морем, на высоте около 120 км, – по резервной схеме спуска от специальных термодатчиков, замерявших нагрев окружающей среды. По мере движения в атмосфере вращение «Востока» стало замедляться, а перегрузки плавно нарастать. Кабина озарилась ярко-багровым светом, который проникал даже сквозь опущенные шторки. Юрий Гагарин услышал потрескивание – он не знал, откуда идет этот звук, но предположил, что таким эффектом сопровождается тепловое расширение оболочки аппарата. В воздухе ощущался легкий запах гари. Тут о мелких неприятностях пришлось забыть, потому что из-за крутой траектории перегрузки возросли до 12 g (вместо штатных 9 g) и в глазах у космонавта «посерело». Продолжалось такое состояние несколько секунд, после чего перегрузки начали плавно спадать.

Вход «Востока» в плотные слои атмосферы зарегистрировал измерительный пункт города Симферополя по пропаданию сигнала. В 10:42 при скорости около 210 м/с и на высоте 7 км по сигналу барореле произошел отстрел крышки люка – и кресло с космонавтом катапультировалось из спускаемого аппарата. Через полсекунды вышел тормозной парашют, обеспечивший стабилизированный спуск кресла до высоты около 4 км. Здесь был введен в действие основной парашют, который буквально сдернул космонавта с кресла. Одновременно отделился контейнер с носимым аварийным запасом – он должен был повиснуть на пятнадцатиметровом фале, но оторвался и упал вниз. Как следствие, не заработал радиомаяк космонавта, а сам Гагарин лишился запаса продуктов, аптечки, радиостанции, пеленгатора и надувной лодки, которая могла бы пригодиться при посадке на воду.

В этот момент Гагарин должен был открыть клапан дыхания – скафандр «СК-1» не снабжен баллонами, а потому конструкторы предусмотрели для космонавта возможность дышать окружающим воздухом. Однако шарик клапана оказался притянут демаскирующей оболочкой, и Юрий Алексеевич потратил несколько минут на то, чтобы справиться с ним. На высоте 3 км в соответствии с логикой работы системы спасения раскрылся запасной парашют – хотя космонавты еще до полета были против его автоматического введения, командование решило, что с запасным будет надежнее. Таким образом, Гагарин спускался под двумя куполами с вертикальной скоростью 4–5 м/с. Управлять ими космонавт не мог и почти до самой земли летел спиной вперед. Лишь на высоте 30 м его развернуло лицом по сносу – в положение, благоприятное для приземления. Сильный ветер северо-западного направления очень помог Гагарину: он отнес его от района катапультирования, которое произошло над весенним разливом Волги, на сушу.

В остальном посадка поблизости от деревни Смеловка Энгельсского района Саратовской области (51,271° с. ш., 45,997° в. д.), на вспаханном поле колхоза «Ленинский путь», прошла нормально. В 10:53 по московскому времени ноги Юрия Гагарина коснулись земли. Таким образом, весь полет продолжался 106 минут, а не 108, как утверждалось затем целых полвека. Расчетное место приземления, согласно полетному заданию, находилось севернее села Акатная Мыза Хвалынского района Саратовской области (52,5 ° с. ш., 47,7° в. д.), но «Восток», вопреки прогнозам, спустился не с перелетом, а с недолетом на 180 км.

Штатные поисковые группы получили информацию о районе посадки из Центральной группы управления, где с 10:40 принимали данные радиолокационных проводок, а с 10:46 – от пеленгаторов, улавливающих сигналы радиомаяка с антенной в стропе парашюта спускаемого аппарата. По ним к фактическому месту посадки был перенаправлен поисково-спасательный отряд под командованием инженер-капитана Михаила Алексеевича Черновского, ранее вылетевший с аэродрома Кряж южнее Куйбышева-Самары в направлении города Пугачёв.

Поскольку изначально приземления спускаемого аппарата ожидали в другом месте, то никто не бежал Гагарину навстречу – ему самому пришлось погасить купола парашютов, освободиться от привязной системы и двинуться на поиски людей.

Первыми космонавта увидели жена лесника Анихайят (Анна) Тахтарова и ее шестилетняя внучка Румия (Рита). На следующий день Гагарин докладывал: «Дальше принимал меры к тому, чтобы сообщить, что приземление прошло нормально. Вышел на пригорок, смотрю, женщина с девочкой идет ко мне. Примерно метров 800 она была от меня. Я пошел навстречу, собираясь спросить, где телефон. Я к ней иду, смотрю, женщина шаги замедляет, девочка от нее отделяется и направляется назад. Я тут начал махать руками и кричать: „Свой, свой, советский, не бойтесь, не пугайтесь, идите сюда“. В скафандре идти неудобно, но всё-таки я иду. Смотрю, она так это неуверенно, тихонько ступает, ко мне подходит. Я подошел, сказал, что я советский человек, прилетел из космоса. Познакомились с ней, и она рассказала мне, что по телефону можно говорить с полевого стана. Я попросил женщину, чтобы она никому не разрешала трогать парашюты, пока я схожу до полевого стана».

Тут с полевого стана прибежали шестеро механизаторов колхоза имени Шевченко из деревни Узморье. Гагарин познакомился с ними, узнал, что о его полете и возвращении передают по радио. Еще через несколько минут прибыл майор Ахмед Николаевич Гассиев (Гасиев), командир в/ч 40218 – зенитно-ракетного дивизиона ПВО, дислоцированного у соседней деревни Подгорье. Еще в 6:00 в его подразделении была объявлена боевая тревога. По приказу штаба Приволжского военного округа средства дивизиона вели наблюдение и обнаружили цель, которая на высоте 7 км разделилась на две. Будучи почти полностью уверенным в происхождении цели, Гассиев на колесном артиллерийском тягаче ГАЗ-69 немедленно выехал к месту приземления. Именно Ахмеду Николаевичу космонавт впервые отрапортовал об успешном завершении полета. Командир зенитчиков предложил помощь и в свою очередь сообщил приятную новость о присвоении старшему лейтенанту Гагарину внеочередного звания – майора.

Установив пост у парашютов и направив политрука части к спускаемому аппарату, майор Гассиев в 11:15 доставил Юрия Гагарина в свой дивизион и вызвал командный пункт корпуса ПВО в Куйбышеве. Командиру корпуса генерал-майору авиации Юрию Семёновичу Вовку космонавт доложил: «Старший лейтенант Гагарин приземлился благополучно. Ушибов и травм не имею». В дивизионе космонавт провел около сорока минут: успел снять скафандр, сфотографироваться с военнослужащими и членами их семей.

Тем временем на поиск космонавта с аэродрома в Энгельсе (в/ч 62648) был направлен вертолет «Ми-4». На борту находился начальник гарнизона генерал-лейтенант Иван Карпович Бровко в сопровождении младших офицеров. С вертолета быстро обнаружили спускаемый аппарат с двумя парашютами. Командир экипажа майор Сергей Михайлович Хитрин доложил по радио: «Вижу на земле парашют, снижаюсь, связь временно прекращаю». Вертолет произвел посадку около спускаемого аппарата, но космонавта рядом с ним не оказалось. Подошедшие трактористы сообщили, что якобы он уехал в Энгельс. Вертолет взлетел и направился к городу. В 11:25 Хитрин разглядел на дороге автомобиль, из которого вышел Юрий Гагарин и махал ему руками. Майор посадил вертолет, все офицеры выскочили из него, обняли космонавта и сразу повели на борт. Прощаясь, Гассиев и Гагарин решили обменяться сувенирами. Гассиев снял свою фуражку и подарил ее космонавту. А у Гагарина ничего не оказалось. Тогда Гассиев вынул из кармана кителя свой партийный билет, раскрыл его на последней странице и подал космонавту вместе с авторучкой. Тот расписался на левой стороне вверху. Кстати, это был первый автограф Гагарина после космического полета.