通过在静音室的训练，这些未来的宇航员具备了即使受到干扰，依然能专心而高效地工作的能力。试验中使用的干扰源有音乐的节律、突然的声音（警报声、爵士乐、老鼠发出的声音）、灯光的作用（很强的闪烁）。此外，受试者还经历了长时间的等待状态——称为“等待程序”，即在等待新的行动指令时所承受的心理压力。
在试验过程中，经常使用一种黑红两色的舒尔茨表格。它由49个方格组成：25个方格中有黑色数字（从1到25），24个方格中有红色数字（1到24）。表格中的数字是无序的。未来的宇航员需要说出2个数字（一红一黑） ，这两个数字的和是25 ，并且黑色数字需要从小到大； 而红色数字则反之，从大到小。这个心理试验还伴随着声音或光学的干扰，例如，别人或宇航员自己在早先读该表时的录音，但不是同一种应答或不是同一种节奏。
贝科夫斯基是第一位参加独自一人在静音室内试验的人员，他安慰同学们说“没什么特别的”。但后来他承认说“不容易”。尼古拉耶夫回忆说：“真想听一听哪怕是非常细微的鸟鸣，想看看不管是哪种，总之有生命的东西。突然之间，感觉有人碰了一下我的后背。转过身，在小小的观察孔中看到了眼睛。是真正的人的眼睛。虽然它很快就消失了，但是我却记住了它：从褐色的眼瞳到眼皮上的每一根睫毛……”瓦雷诺夫也经历了相似的过程：“一点声音，哪怕仅有一点点声音，我都可能为之放弃一切！”而拉菲科夫在睡觉的时候呼吸传感器出了故障。值班大夫看看观察口，又看看测量仪：人躺在那里，可没有呼吸！可能还在睡觉？他在记录本上记下后，将受试人转移到过渡舱中，并打开了麦克风：“拉菲科夫，说话！拿起过渡舱里的东西！”从睡梦中醒来的拉菲科夫这时候吓坏了，他想，难道我已经出现幻听了？
加加林于1960年7 月26 日进入静音室开始训练。为了更好地工作，他还带着手册。每天的活动表内容有：早上做体操、握力计训练、原地走和跑步，完成相关的分析，观察并记录静音室的温度、压力，完成工作日志等。值班的通信联系一直没有中断，当然值班人员对受试人员所制造的大量笑话也不禁大笑。为了不感到无聊，加加林把学习使用天文导航仪器当做自己的额外工作。加加林的食品包括装在牙膏管里的汤、熏制香肠、熔化的奶酪、面包。
值班大夫马上注意到了加加林的一项杰出才能，他可以从非常积极的工作状态立即转到完全放松的休息状态。在强制性的孤独中，他阅读了普希金和马雅可夫斯基的诗，使用了“年轻的卫士”出版社向未来的宇航员们捐赠的图书馆。他忘情地唱道：“我爱你，生活……”10天的隔绝观察获得了很好的结果：他能很快适应周围的空间，反应适当，能够控制自己，情绪稳定，具有幽默感。
有一项很重要的内容是加强人体前庭器官的训练。教员根据每位学员前庭器官的“弱点”为每个人制订了专门的训练计划。训练中使用了蹦床、希洛夫水平摆12、巴朗宁转椅13和莱茵轮14 ，还有专门的试验台，训练在不稳定的平台上保持平衡，对旋转和平衡进行补偿，以形成所谓的“动干扰”环境下的对视野中小目标的捕获。宇航员们在家里也继续了这种“动干扰”训练，主要是通过头部旋转运动和身体转动等来实现的。
在完成了基本的训练内容后，“失重”训练开始了。学员们先在双座的米格—15教练机15上进行3 次飞行，通过进行“过顶”飞行（开普勒飞行） ，来建立短时间内的失重状态（不超过15秒）。通过第一次飞行，他们先认识了失重状态，进行了无线电通话。第二次训练则学习协调运动、训练视觉的敏锐性和吃东西的可能性。第三次训练则记录各种身体指标。所有的宇航员对失重状态都给出了“很愉快”的评价。在完成了第二次试验飞行后，加加林在飞行记录本上写道：“感觉到了令人愉快的轻盈，试着动动手和头部，一切都很容易，很自由。抓住了面前飘浮的铅笔……第三次飞行中，在失重状态下试着在座椅上转过身，动了动腿，抬起来，又放下去。感觉很好，把腿放在什么位置，它就在那里停住，很好玩。很想更多地运动。”
为了更详细地研究失重环境，在失重条件下还是用了特殊的放射量测定器。加加林左手拿着这个测定器，放到眼睛所在的高度，而右手则使用握力计，测得的肌肉力量达到750 克。测量结果用特殊的电影摄像机拍下来。试验中还尝试了写字，加加林写下了自己的姓名、飞行日期。试验显示，固定在座椅中的宇航员不会被短时间的失重状态影响到自己的字迹。加加林在三次飞行测试中的成绩都是“优秀”。
针对第一批6人小组，人们开始研制相应的宇航服。因为简化的“东方号”飞船方案中，设计师否定采用密封的弹出舱，这就需要在非常短的时间里设计并缝制相应的宇航服，以保证当飞船发生泄漏时，宇航服能保障宇航员的生命安全。
CK—1宇航服是由第918 托米林斯基工厂的工程师们在“沃尔库特”飞行服的基础上，为苏—9 歼击机的飞行员研制的。研制过程中出现了一些问题。开始时布置的任务是，只要在起飞和着陆时能为宇航员提供安全保障即可。后来出现一种意见，说需要研制全备的宇航服。当时已经没有时间与飞船上的系统进行对接了，于是研究人员决定研制一种放置在弹出座椅内的、自主式生命保障系统航天服。
第一套宇航服CK—1的外形，有多处借鉴了“沃尔库特”飞行服，但头盔完全是重新做的。例如，其中安装了特殊的机械装置，由压力传感器控制。如果飞船舱内的压力急剧下降，这个特殊的装置能在瞬间将透明的面罩合上，形成完全密封的宇航服。
CK—1宇航服主要由2层构成：内层的密封层和外面的亮橘色的彩色层。内层是用高性能的橡胶层通过逐层粘接做出来的。为了穿脱方便，其上安装了开口，在穿上宇航服后，可以通过“附加件”密封。为了保证在真空条件下，它能维持一定的体积，里面使用了承力的绳子和袋子。宇航服完全按照宇航员的身材定制，而由于时间仓促，必须确定他们中谁是第一位候选人。
这不是一个简单的问题——从最好的里选出最好的——最后的决定需要由卡曼宁来做出。他在自己的日记中，对自己手下的宇航员们这样描述：“他们是最优秀的人类样本。不管是加加林、季多夫，还是涅留波夫，都没什么好说的。不管是作为个人，还是作为宇航员，他们没有一点瑕疵。尼古拉耶夫是最安静的。贝科夫斯基在精确性上比其他人稍差，更善于和别人建立起超范围的亲近感，这可能是多余的。波波维奇还有点令人迷惑，给人的印象应该是很坚定的，但是对自己的妻子又过分温和……波波维奇的各种数据都表明他应该很可能成为6人小组中的第一名人选，但是家庭中的不和谐很可能拖他的后腿。应该采取一些行动，帮帮他。”
这样最终选出了3 名候选人：加加林、季多夫和涅留波夫。他们三个人都为太空飞行做好了准备。即使三个人最终都能实现太空飞行，那么谁会是第一个呢？
5．5 三名宇航员
在选出了6人小组后，科罗廖夫开始对宇航员的训练更加关注，经常出现在尚在建设中的星城，探望参训人员，并和领队交谈。
1960年6月18日，总设计师将他们请到巴特里普基来认识一下“东方号”飞船。开始是坐在办公室里，科罗廖夫当时情绪非常好，他非常少见地讲起以后的太空飞行，有数天的飞行探险和很大的空间站。随后，他将学员们带到试验工厂的车间，那里有非常亮眼的、暂时还没有安装热防护层的球形返回舱。
“我们看到了虽没有完工却如此迷人的飞船，”加加林回忆这次参观时说道，“科罗廖夫向我们讲述了当时我们还不知道的事情，那就是：人类的第一次飞行计划是将绕地球飞行一周。”
科罗廖夫微笑着问，有没有谁想先到飞船里坐坐呀？加加林马上站了起来。他向前走了一步，一躬身，很快解开鞋带，脱掉鞋子，穿着袜子沿扶梯爬向飞船舷窗。科罗廖夫对加加林脱掉鞋子的举动非常满意。从此，总师开始在所有候选人中给予他更多的关注。此次会面结束时，科罗廖夫向每位参观人员赠送了E—1A自动飞船送到月球上的苏联标志物的复制品。
1960年10 月初，6 人小组临时来到莫斯科郊区的茹科夫斯基城。未来的宇航员们访问了位于飞行研究所专业医院大楼第三层的第28分部（航空航天医学）。在旁边的一幢大楼里，飞行研究所第47实验室的工作人员在达列夫斯基16的领导下，在3КA飞船的模拟器上完成了相应的教学工作。系统理论的课程是由飞行研究所的荣誉试飞员戈莱17承担的。
训练按照如下的方式进行。宇航员学员穿着航空飞行服“沃尔库特”，坐在模拟训练器舱内（训练器被称为“小球”），舱内的所有设备都与真正的设备相似。通过通话设备播放火箭发射时的音效。之后，戈莱大声喊道：“起飞！”继而开始模拟飞行中各种正常的和异常的状态，包括手动启动ТДУ—1制动发动机。这是宇航员训练的最后阶段。通过这种训练后，学员就获得“宇航员”18的头衔。
1961年1月6日，空军总司令任命了一个委员会，对第一批6人小组进行训练验收考试。验收考试委员会包括空军、第一特种设计局、飞行研究所、第918工厂（研制宇航服） 和苏联科学院的代表。委员会的主席由卡曼宁中将担任。
1月14日，贝科夫斯基、波波维奇、尼古拉耶夫、加加林、涅留波夫和季多夫先完成了医学检查。他们全部获得了航天飞行的通行证。1月17日，在飞行研究所第47实验室，学员们开始了航天飞船结构、研发和控制操作方面的考试。考试过程中，每位学员要在40~50分钟的时间内，对3КA模型舱内的各种设备、宇航员在不同飞行阶段的操作等进行报告，期间，还要回答委员会成员的各种提问。对于飞船制动发动机启动前的操作，大家给予了特别的关注。考试的成绩，涅留波夫和贝科夫斯基得到4分，其余都是5分。
第二天，即1月18日，在宇航员训练中心进行航天飞行原理的理论考试。每位学员都抽到了有3 个问题的试卷，在准备20 分钟后，开始回答。然后再回答一些附加的问题。这次，每位学员都取得了“优秀”的成绩。
综合宇航员学员的总体能力、个人身体情况、性格、医疗手册报告，验收考试委员会写道：“受试人员全部都准备好乘坐 ‘东方—3A’ 号航天飞船执行飞行任务。委员会建议按照如下顺序派遣宇航员执行飞行任务：加加林、季多夫、涅留波夫、尼古拉耶夫、贝科夫斯基、波波维奇。”
从这时起，6 人小组就着手进行有趣的飞行准备。2 月20 日，宇航员们开始在第918 厂学习关于宇航服、座椅和可用紧急装备的用法。当时只来得及准备3 套服装：加加林、季多夫和涅留波夫的宇航服，工厂对3套宇航服同时进行了调整。
这样就确定了正式的航天飞行的主要候选人顺序，正如验收考试委员会提交的名单所示，名单并不是按照姓名的字母顺序列出的。而加加林在名单中排在第一位。
挑选出来准备飞行的三人从职业素质的角度看应该是没有差别的。很多人更欣赏涅留波夫，因为他是宇航员小队的非正式队长，是小队的“灵魂”。但这一点却被认为是不足之处——涅留波夫喜欢成为大家关注的焦点，不断体现自己的优越感。当然，没有任何人对年轻而聪明的季多夫的能力表示任何怀疑。他还是一位非常直爽、开朗的小伙子。但是领导们对他的鲁莽非常不放心——他一旦失败的话，很容易失去理智。但是所有人都对加加林表示出赞赏。
“东方号”的设计师、宇航员费奥克季斯托夫，也是给宇航员学员们讲授器械课程的人，后来写道：“在上课、考试的过程中已经能够感受到，这群优秀的年轻人，有自己的领袖——年轻的加加林上尉。在所有的考试和测试中，他都获得了最好的成绩。所有的人都喜欢他，特别是科罗廖夫和卡曼宁。”
宇航员里昂诺夫称，在第一次会见科罗廖夫的时候，总设计师的桌子上就放着小队所有成员的个人档案夹。科罗廖夫叫出学员们的名字，学员站起来互相交谈，相互认识。最后轮到加加林时，所有人都注意到，科罗廖夫和他谈话的时候很专心，时间也最久。“大家都获得了一个印象，似乎科罗廖夫已经忘记了所有坐在屋子里的其他人。这应该容易理解。加加林从外表就很容易吸引人的注意：坦率又典型的俄罗斯脸型，总是保持着微笑； 深蓝色的眼睛，似乎从眼角流溢出善良……”
宇航员季多夫描述了加加林的个性特点，无疑这些特点影响了后来的选择：“我关注到了加加林最典型的一个特点，那就是，他随时都为最困难的测试做好了准备。不论是失重状态的练习，还是离心机上的训练、长时间的静音室训练，或者跳伞练习，他总是说：‘可以从我开始吗？’”
