Gagarinova, povolaním lekárka, v posledných rokoch žila v Hviezdnom mestečku pri Moskve, kde sa kozmonauti pripravujú na svoje vesmírne misie.
Manželia Gagarinovi sa vzali 27. októbra 1957 v Orenburgu. Po tragickej Gagarinovej smrti sa jeho žena uchýlila do ústrania a neposkytovala rozhovory novinárom. Niektorých spomienkových akcií sa ale zúčastnila.
Gagarin podnikol historickú cestu okolo Zeme v apríli 1961, v marci 1968 tragicky zahynul pri havárii cvičného lietadla. Mal 34 rokov.