Jednak zdaniem wielu, śmierć Gagarina pełna jest tajemnic. Niektórzy twierdzą, że podobnie jak prawie 40 lat temu, winna temu jest polityka. Władze nie chcą bowiem, by została popsuta reputacja Gagarina-superbohatera.
Igor Kuzniecow, który od dawna bada okoliczności tragedii sprzed lat, twierdzi, że jego petycja została zignorowana na Kremlu. Według Kuzniecowa, Gagarin zginął, bo ktoś przypadkiem lub z rozmysłem zostawił otwarty zawór wentylacyjny kabiny. Inni eksperci uważają, że większy wpływ miały zapewne fatalne warunki atmosferyczne, źle przygotowany lot ćwiczebny i kiepskie wyszkolenie samego Gagarina.
Według oficjalnych informacji rządu radzieckiego Gagarin i jego instruktor lotniczy zginęli w katastrofie samolotu treningowego MiG-15 UTI 21 km od miasta Kirżacz - 27 marca 1968. Gagarina pochowano pod murem kremlowskim. Szczątki rozbitego samolotu kosmonauty, nadal przechowywane w jednym z magazynów na wojskowym lotnisku; są niedostępne dla niezależnych badaczy.