1961年4月12日莫斯科时间上午9时零7分，加加林乘坐东方1号宇宙飞船从拜克努尔发射场起航，在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周，于上午10时55分安全返回，降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区，完成了世界上首次载人宇宙飞行。
鲜为人知的是，加加林返回地球后，曾声称自己在太空飞行过程中看到了多个不明飞行物！50年前加加林108分钟的太空飞行震惊了全世界。然而，他在宇宙中究竟看见了什么，如今却依然是个谜。加加林曾描述那些飞行物称：“它们是真实存在的，并以令人难以置信的高速飞行。如果允许的话，我非常愿意多讲讲我在太空中看到的情形。”
这些话是加加林在前苏联一项关于宇航员遭遇不明飞行物的研究中所讲述的，收录在一篇名为《前苏联UFO机密》的文章里。
然而在加加林之后的许多前苏联宇航员都曾遭遇不明飞行物。格莱施和克纳普曾前往苏联，专门搜集前苏联宇航员遭遇飞碟的信息。一名前苏联退休军官曾向二人称：“宇航员遭遇不明飞行物的事件大约发生了40起。”如今，这些信息已经被美国国防部掌握。
宇航员们关于遭遇飞碟的描述充满传奇色彩，“起先，宇航员遵照命令跟踪这些不明飞行物，然后向它们开火。然而，当他们进攻的时候，这些飞碟会加速逃走。宇航员们正准备追击的时候，飞船就失控并坠毁。”这样的情况共出现3次，其中2次造成宇航员死亡。这名前苏联军官称：“后来，宇航员们得到命令，再遇到飞碟的时候立刻改变飞行路线逃走。”