多年來，前空軍航空裝備使用和維修研究所專家庫茲涅佐夫一直在堅持調查此次事故的真實原因，他曾參加了1968年蘇聯國家調查委員會的工作，37年後，終於解開了此次事故一個最大的謎團：飛機和乘員在最後68秒到底發生了什麼？
庫茲涅佐夫根據蒐集到的相關材料，藉助現代化科技進步成果，結合現代知識，全面分析事故情況，得出了一個非常轟動的結論：飛行員在飛機墜毀時已失去知覺，無法控制飛機，罪魁禍首是座艙中未曾關閉的通風開關。
1968年3月27日，謝列金和加加林駕駛一架米格-15教練殲擊機，從契卡洛夫斯基機場起飛，不久就發生了墜機事故。蘇共中央委員會秘書烏斯季諾夫親自領導調查工作，長達5個月，全面勘察墜機地點，大量蒐集相關材料，找到了失事飛機和飛行員90%的殘骸，其中最大的人體殘骸－－加加林的左臂，是在第一座艙左操縱臺殘骸內找到的。
醫療專家通過對找到的飛行員鞋底的詳細分析，得出結論稱最後是謝列金上校在駕駛飛機。1968年8月18日，國家委員會得出調查結論，準備好了應向公眾宣布的調查文本，但最終未能公布，原因是捷克斯洛伐克發生變故，蘇聯撤離，社會關注焦點轉移。
庫茲涅佐夫認為，當時蘇聯國家委員會的調查規模和深度都是史無前例的，但是，由於無法得到從飛行員最後通話到墜落這最後68秒內準確的飛行情況，調查無法取得進展，另外，受當時科學知識和實踐的限制，專家無法解釋清楚儀錶上所顯示的一些參數。現在，已可以通過這些參數確認飛機最後階段的飛行軌跡和運動情況了。
庫茲涅佐夫說：「現在，我可以完全負責地說，他們當時已失去知覺，因此無法使飛機擺脫垂直下降狀態，起因是從飛行伊始座艙就未曾密封。國家委員會已確認座艙未完全密封，加加林所在的第一座艙通風開關48%處於打開狀態。飛行員是在爬升到2000多米時才通過儀錶顯示得知座艙密封不嚴的，在4200米高空進行轉彎，確認飛機發生意外，開始根據指令行事：停止執行任務，緊急下降到2000米處，返回機場。
飛行軌跡表明，謝列金和加加林正是這樣做的，轉彎，緊急下降。他們想轉320度，向左飛行，但只轉了180度，原因很簡單，左側3000米處有另外一架米格-15殲擊機，向左飛行有可能相撞。
此時，他們也已無法再迅速下降：下面，列昂諾夫正領著宇航員們在練習跳傘。列昂諾夫所說的『我們正在飛行』是加加林聽到的最後一句話。完全可以確認，謝列金做了俯衝橫滾動作，非常有力，向右轉彎，此時加加林還沒有做好完成這麼複雜機動的準備。
之後的事情，國家調查委員會無法找到合適的解釋：飛機向下飛行，卻沒有擺脫俯衝。這讓所有人都感到非常驚訝，經驗豐富的謝列金為什麼沒有做任何嘗試，無論是在2000米處，還是在接近地面時？到底發生了什麼？「
調查結果證實，飛行員在4200米空中在未密封的座艙內飛行了6分多鐘，沒有使用氧氣罩，這意味著，他們開始缺氧。在這6分鐘內，過載係數為5，之後隨著飛機的迅速降落過載係數不斷增加。座艙內的壓力也在迅速增加，可以確認，在最初5-7秒，飛行員遭到了所謂的「空氣動力學打擊」，飛機以140-150米/秒的速度垂直下降，壓力以每秒9-14毫米汞柱的速度增加。有充分的證據表明，在最初的3-7秒內，飛行員失去了工作能力，隨後，飛機俯衝並撞到地面都是在失控狀態下進行的，又過了22秒，飛機才爆炸。
僅在1991年，醫療專家才確認，當時已經昏迷的飛行員在5-15秒後才會恢復知覺，評估局勢，再過15-20秒後，才能恢復運動能力，再過30-120秒才能操縱飛機。因此，加加林和謝列金根本沒有及時甦醒的時間和重新控制正急速俯衝的飛機的能力。
庫茲涅佐夫認為，第一座艙半開的通風開關和俯衝時極高的速度，無論如何，不是飛行員的過錯。通風開關未能關閉可能是此前駕駛這架飛機的技師或飛行員的疏忽。
不過，事故過程中，加加林沒有想到是通風開關的問題，以為座艙密封不嚴是航空設備故障，之後嚴格按照指令行事。遺憾的是，當時的指令沒有限制緊急情況下的垂直下降速度，僅到了1975年才做出了最高不能超過50米/秒的限制。
總之，人類首位宇航員不幸遇難是由裝備狀況、飛行條件、飛行員的判斷、地面指揮決策等一系列問題綜合造成的。
