Что касается полетов, то Гагарина прикрепили к Борису Вдовину, который обучал его мастерству воздушного боя. Юрий вспоминал («Дорога в космос», 1961):

«Полеты становились всё сложнее и сложнее, летали над неспокойным, по-весеннему бурным морем. Летали строем, что важно при ведении воздушного боя, летали по приборам „вслепую“, изучали радионавигацию. Над морем проводили и учебные воздушные бои. Приходилось тренироваться с таким опытным „противником“, как Борис Вдовин. Он был хваткий воздушный боец и считался неуязвимым.

Как-то я получил задание перехватить самолет Вдовина. Для перехвата и нападения на самолет „противника“ необходимо было догнать его и атаковать с хвоста. Набрал высоту, пошел в район цели. Мне удалось незаметно для Вдовина атаковать его с верхней задней полусферы. Но еще до того, как я вышел на дистанцию огня, чтобы зафиксировать поражение цели на пленку кинофотопулемета, Вдовин положил свой „МиГ“ в крутой вираж. Я ринулся за ним. Так и виражили мы несколько минут друг против друга, и ни один из нас не смог зайти в хвост другому. Каждый упорствовал и оставался недосягаемым. Так бы, наверное, и крутили мы бешеную карусель до тех пор, пока в баках оставалось топливо, но Вдовин подал команду, я пристроился к его машине, и мы, довольные друг другом, крыло к крылу, возвратились на аэродром».

17 апреля семейное положение Юрия изменилось: Валентина родила дочь Елену. В связи с этим Гагарин взял летний отпуск, и в июле всё семейство отправилось в Гжатск, а затем – в Оренбург. Сегодня некоторые комментаторы утверждают, будто бы Гагарины окрестили дочку в Гжатске, что якобы указывает на глубокую религиозность первого космонавта. На самом деле крещение Елена Юрьевна Гагарина приняла в зрелом возрасте – в Новодевичьем монастыре. Да и странно было бы для Юрия Алексеевича, который недавно принял решение о вступлении в КПСС, посещал вечерний университет марксизма-ленинизма и почитывал в свободное время «Туманность Андромеды», вдруг изменить своим убеждениям во имя дореволюционной традиции, потерявшей всякую ценность в его время.

21 августа Гагарины вернулись в Луостари, а через несколько дней Юрий узнал, что ему присвоено звание летчика третьего класса. В первый день, восстанавливая навыки, он летал на «МиГ-15УТИ» под присмотром старшего офицера, затем вновь поднял в небо машину с бортовым номером «44». Общий налет Гагарина с весны 1958 года по осень 1959 года составлял уже 265 часов.

12 сентября пришла весть об успешном запуске космического аппарата «Луна-2», который вскоре врезался в поверхность Луны, доставив туда советские вымпелы. Новое эпохальное достижение, как стало известно спустя десятилетия, тоже не обошлось без «шероховатостей».

Конструкторы учли проблемы, возникшие при предыдущих попытках «попасть в Луну», но не смогли решить все. После модернизации аппарат получил обозначение «Е-1А», и первый старт состоялся в действительности еще летом – 18 июня 1959 года. Однако на 153-й секунде полета (то есть на этапе работы второй ступени) произошел отказ инерциальной системы, и по команде с Земли ракета была подорвана.

Для подстраховки от возможных неудач были подготовлены две ракеты-носителя и три одинаковых аппарата. Очередной запуск был запланирован на 6 сентября 1959 года, но из-за сброса автоматики при наземной подготовке был отменен. Следующую попытку предприняли 8 сентября – проблемы с наддувом бака окислителя заставили отменить и этот старт. Третий раз аппарат «Е-1А» мог быть запущен 9 сентября 1959 года, но уже после зажигания команда «Главная» не прошла, и ракету сняли со старта.

Только с четвертого раза аппарат, получивший в сообщении ТАСС название «Луна-2», был запущен в космос и выполнил историческую миссию, впервые перелетев с Земли на другое небесное тело. Попадание в Луну было зафиксировано 14 сентября 1959 года в 00:02:24 по московскому времени. Вымпелы упали в районе Болота Гниения, в западной части Моря Дождей, в 800 км от центра видимого диска. Сейчас этот район называется Заливом Лунника.

Удачный запуск оказался очень кстати. 15 сентября, на следующий день после триумфа «Луны-2», Хрущёв был с визитом в США и подарил американскому президенту Дуайту Эйзенхауэру точную копию вымпела и золотой значок, изготовленный специально в честь этого события. Выступая перед американцами, Хрущёв сказал: «Мы не сомневаемся в том, что замечательные ученые, инженеры и рабочие Соединенных Штатов Америки, которые работают в области завоевания космоса, также доставят свой вымпел на Луну. Советский вымпел, как старожил Луны, будет приветствовать ваш вымпел, и они будут жить в мире и дружбе, как и мы с вами на Земле должны жить в мире и дружбе, как должны жить в мире и дружбе все народы, населяющие нашу общую мать-землю, которая так щедро вознаграждает нас своими дарами…»

Очередное достижение произвело сильное впечатление на Юрия Гагарина. Как рассказывала Валентина Ивановна, он стал задумчив и как-то раз сказал: «Надо жить по-новому. Время такое, а мне кажется, что я уклоняюсь от чего-то главного, не делаю нужного».

Биографы полагают, что оброненная реплика служит еще одним свидетельством готовности Юрия Алексеевича стать космонавтом.

Но так ли это? С тем же успехом можно заявить, что Гагарин при всех его усилиях стать лучшим полярным летчиком не чувствовал отдачи, соответствующей его амбициям, и начал сомневаться в правильности выбора, сделанного в Оренбурге. Если же учесть, что к тому времени он уже прошел собеседование с медиками, проводившими предварительный отбор, но пока не получил решение, то его пасмурное настроение можно понять.

Не прошло и месяца, как советские конструкторы взяли еще один исторический приоритет: «Луна-3» сфотографировала и передала на Землю изображение невидимой стороны Луны.

Созданные для этой цели аппараты «Е-2» и «Е-2А» существенно отличались от предшественников. Выбор конструкционных особенностей определялся тем, что в один из моментов своего движения по орбите аппарат становился «ориентированным», то есть способным проводить астрономические наблюдения заранее выбранного небесного тела, в данном случае – Луны. Причем в качестве источников тока для питания системы ориентации использовались не аккумуляторы, а солнечные батареи.

«Е-2» изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами. На наружной поверхности устанавливались панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны радиокомплекса, иллюминаторы, всевозможные датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили научную аппаратуру и самый важный элемент – фототелевизионный комплекс «Енисей», разработанный в ленинградском НИИ-380. Он включал не только фотоаппарат, но и проявочное устройство, и радиопередатчик для отправки на Землю полученных после обработки изображений. В процессе проектирования рассматривались два комплекта фототелевизионной аппаратуры – в итоге остановились на том, который создавался для «Е-2А».

«Е-2А» № 1 привезли на полигон Тюратам в августе 1959 года, однако еще больше месяца понадобилось на тестирование систем и устранение различных замечаний. Запуск состоялся 4 октября, после чего в советской прессе появилось сообщение о старте «Луны-3»: