多年来，前空军航空装备使用和维修研究所专家库兹涅佐夫一直在坚持调查此次事故的真实原因，他曾参加了1968年苏联国家调查委员会的工作，37年后，终于解开了此次事故一个最大的谜团：飞机和乘员在最后68秒到底发生了什么？
库兹涅佐夫根据搜集到的相关材料，借助现代化科技进步成果，结合现代知识，全面分析事故情况，得出了一个非常轰动的结论：飞行员在飞机坠毁时已失去知觉，无法控制飞机，罪魁祸首是座舱中未曾关闭的通风开关。
1968年3月27日，谢列金和加加林驾驶一架米格-15教练歼击机，从契卡洛夫斯基机场起飞，不久就发生了坠机事故。苏共中央委员会秘书乌斯季诺夫亲自领导调查工作，长达5个月，全面勘察坠机地点，大量搜集相关材料，找到了失事飞机和飞行员90%的残骸，其中最大的人体残骸－－加加林的左臂，是在第一座舱左操纵台残骸内找到的。
医疗专家通过对找到的飞行员鞋底的详细分析，得出结论称最后是谢列金上校在驾驶飞机。1968年8月18日，国家委员会得出调查结论，准备好了应向公众宣布的调查文本，但最终未能公布，原因是捷克斯洛伐克发生变故，苏联撤离，社会关注焦点转移。
库兹涅佐夫认为，当时苏联国家委员会的调查规模和深度都是史无前例的，但是，由于无法得到从飞行员最后通话到坠落这最后68秒内准确的飞行情况，调查无法取得进展，另外，受当时科学知识和实践的限制，专家无法解释清楚仪表上所显示的一些参数。现在，已可以通过这些参数确认飞机最后阶段的飞行轨迹和运动情况了。
库兹涅佐夫说：“现在，我可以完全负责地说，他们当时已失去知觉，因此无法使飞机摆脱垂直下降状态，起因是从飞行伊始座舱就未曾密封。国家委员会已确认座舱未完全密封，加加林所在的第一座舱通风开关48%处于打开状态。飞行员是在爬升到2000多米时才通过仪表显示得知座舱密封不严的，在4200米高空进行转弯，确认飞机发生意外，开始根据指令行事：停止执行任务，紧急下降到2000米处，返回机场。
飞行轨迹表明，谢列金和加加林正是这样做的，转弯，紧急下降。他们想转320度，向左飞行，但只转了180度，原因很简单，左侧3000米处有另外一架米格-15歼击机，向左飞行有可能相撞。
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。
