Сам корабль-спутник состоял из двух основных частей: спускаемого аппарата и приборного отсека, выводила на орбиту его трёхступенчатая ракета-носитель. На этом макете третья ступень ещё не отделилась от космического корабля-спутника.

 
Гагарин находился вот в этом шаре, спускаемом аппарате, который имел массу 2,46 т, диаметр 2,3 м, объём 5,2 м³, свободный объём 1,6 м³. В нём космонавт спускался до высоты 7 км, а затем катапультировался.
Герметичный корпус СА (алюминиевый сплав) имеет сферическую форму (диаметр 2,2 м). Снаружи корпус покрыт тепловой защитой с пере-менной толщиной (максимально — до 0,18 м в лобовой части; минимально — до 0,03 м в тыльной части СА).

 
Наружные обводы СА, включая теплозащиту, имеют сферическую форму с диаметром 2,3 м. Форма СА и положение его центра масс обеспечивают аэродинамическую устойчивость СА, рассчитанного на спуск по баллистической траектории. В верхней части корпуса СА расположены три люка диаметром «в свету» 1 м. Один из них, находящийся со стороны ног космонавта, — технологический, обеспечивающий проведение различных операций на Земле. Через второй люк (напротив технологического) осуществляется посадка космонавта и катапультирование кресла с космонавтом при парашютировании СА на участке спуска в атмосфере или при аварии ракеты-носителя на начальном этапе выведения на орбиту. Через третий люк (расположенный между первыми двумя) выстреливается парашют, на котором спускается СА. Второй и третий люки закрыты отделяемыми (с помощью пиротехнических устройств) крышками.

 
СА имеет три иллюминатора, два из которых размещены на крышках люков. Внутри СА расположены: парашютный контейнер вместимостью 330 дм³ (площадь основного купола 574 м², скорость приземления на основном парашюте 10 м/с); катапультируемое кресло космонавта (с 2 твёрдотопливными ракетными двигателями) с основным и вспомогательным парашютами, аварийным запасом снаряжения и питания (включая средства пеленгации); приборы и оборудование основных и вспомогательных систем корабля (жизнеобеспечения, терморегулирования, электропитания, навигации и управления, телеметрии, пульт космонавта, оптический ориентатор, ручка управления, средства пеленгации, радиосвязи и так далее). Внутри корпус и оборудование СА покрыты теплоизоляцией в сочетании с декоративной обшивкой.

 
Снаружи СА находятся: антенны командной радиолинии (установлены на металлических лентах, крепящих СА к ПО), отделяемая часть платы кабель-мачты, связывающей СА с ПО, узел крепления лент, соединяющих СА и ПО. Для обеспечения безопасности космонавт на всех участках полёта находился в скафандре. На участке спуска (высота 7 км) осуществлялось катапультирование космонавта (с креслом и неприкосновенным запасом). 

После удаления кресла с космонавтом от СА на безопасное расстояние космонавт отделялся от кресла и спускался на парашюте (скорость приземления 5 м/с); раскрытие парашюта СА происходило на высоте 4 км. Конструкции и системы были рассчитаны на возможность приземления СА с космонавтом на борту (без катапультирования).

 
Приборный отсек имел массу 2,27 т, максимальный диаметр 2,43 м, длина 2,25 м, объём 3 м³. Он был предназначен для размещения аппаратуры и оборудования основных систем КК, обеспечивающих орбитальный полёт. Корпус ПО, выполненный из алюминиевого сплава, имеет форму двух усеченных прямых конусов, сопряженных основаниями. Со стороны СА корпус представляет собой вогнутую сферическую оболочку, с противоположной стороны в корпусе имеется цилиндрическая ниша, в которой размещается тормозная двигательная установка ТДУ-1.

 
Перед полётом ПО заполняется сухим азотом. Внутри ПО размещаются: приборы системы ориентации и управления движением, командно-логического управления и электропитания; аппаратура и оборудование радиосвязи с Землёй; приборы телеметрии; программно-временные устройства. Снаружи ПО установлены шаровые баллоны с азотом системы ориентации КК с управляющими соплами (2 секции по 8 сопел в каждой с тягой одного сопла 14,7 Н), датчик солнечной ориентации, датчики системы телеметрии, радиационная поверхность системы терморегулирования с жалюзи и их приводами, баллоны с кислородом для системы жизнеобеспечения.