Первым состояние невесомости испытал Гагарин. Позднее он вспоминал: «Наступила невесомость — то самое состояние, о котором еще в детстве я читал в книгах К. Э. Циолковского. Сначала это чувство было необычным, но я вскоре привык к нему, освоился и продолжал выполнять программу, заданную на полет».

Гагарин смог доказать, что человек может работать в условиях невесомости, в чем до этого многие ученые сомневались. На сегодняшний день невесомость не является для космонавтов непривычным ощущением, так как они могут испытать ее еще до полетов, в самолетах — летающих лабораториях. И все же даже сегодня могут возникнуть трудности.

Действие невесомости на человеческий организм до сих пор не изучено до конца. Однако уже точно известно, что она изменяет работу внутренних органов организма. Например, сердце работает только в четверть своей силы, и сердечные мышцы от этого слабеют. Со временем сердечная мышца уменьшается, что является нормальным в состоянии невесомости, но может повлиять на самочувствие человека, когда он вернется на Землю и вновь ощутит на себе атмосферное давление.

Кости также не ощущают привычной нагрузки и со временем слабеют, теряют кальций и становятся хрупкими. Мышцы в условиях невесомости не выполняют свои функции и уменьшаются в объеме. Наиболее быстро слабеют участки мышц, выполняющие на Земле самую большую нагрузку (на спине и ногах). При уменьшении мышц изменяется перераспределение крови, ухудшается эластичность кровеносных сосудов. Изменяется водно-солевой обмен организма: происходит обезвоживание.

Все эти изменения приводят к ухудшению адаптации человека после его возвращения на Землю.

Кроме того, в состоянии невесомости могут возникнуть неприятные ощущения или недомогания. Например, некоторые из космонавтов в первые часы полета отмечали потерю аппетита, тяжесть в голове и медлительность мышления. Вскоре все симптомы проходили, и пилоты приступали к работе и забывали о состоянии невесомости.