此时，他们也已无法再迅速下降：下面，列昂诺夫正领着宇航员们在练习跳伞。列昂诺夫所说的‘我们正在飞行’是加加林听到的最后一句话。完全可以确认，谢列金做了俯冲横滚动作，非常有力，向右转弯，此时加加林还没有做好完成这么复杂机动的准备。

之后的事情，国家调查委员会无法找到合适的解释：飞机向下飞行，却没有摆脱俯冲。这让所有人都感到非常惊讶，经验丰富的谢列金为什么没有做任何尝试，无论是在2000米处，还是在接近地面时？到底发生了什么？

调查结果证实，飞行员在4200米空中在未密封的座舱内飞行了6分多钟，没有使用氧气罩，这意味着，他们开始缺氧。在这6分钟内，过载系数为5，之后随着飞机的迅速降落过载系数不断增加。座舱内的压力也在迅速增加，可以确认，在最初5-7秒，飞行员遭到了所谓的“空气动力学打击”，飞机以140-150米/秒的速度垂直下降，压力以每秒9-14毫米汞柱的速度增加。有充分的证据表明，在最初的3-7秒内，飞行员失去了工作能力，随后，飞机俯冲并撞到地面都是在失控状态下进行的，又过了22秒，飞机才爆炸。

仅在1991年，医疗专家才确认，当时已经昏迷的飞行员在5-15秒后才会恢复知觉，评估局势，再过15-20秒后，才能恢复运动能力，再过30-120秒才能操纵飞机。因此，加加林和谢列金根本没有及时苏醒的时间和重新控制正急速俯冲的飞机的能力。

库兹涅佐夫认为，第一座舱半开的通风开关和俯冲时极高的速度，无论如何，不是飞行员的过错。通风开关未能关闭可能是此前驾驶这架飞机的技师或飞行员的疏忽。

不过，事故过程中，加加林没有想到是通风开关的问题，以为座舱密封不严是航空设备故障，之后严格按照指令行事。遗憾的是，当时的指令没有限制紧急情况下的垂直下降速度，仅到了1975年才做出了最高不能超过50米/秒的限制。

总之，人类首位宇航员不幸遇难是由装备状况、飞行条件、飞行员的判断、地面指挥决策等一系列问题综合造成的。