父母
加加林的父母阿列克謝·伊萬諾維奇和安娜·季莫菲耶夫娜都在農村出生。兩人都成長於多子家庭，從小就非常的懂事並學會做繁重的農活。他們很年輕時就結了婚，共同生活了50年，拉扯起4個孩子：3個兒子和1個女兒。
加加林姐姐的女兒塔瑪拉·費拉托娃向衛星通訊社介紹了首位宇航員的家庭情況。外甥女和姥爺、姥姥一起生活了40年，是他們的主要幫手。現在，塔瑪拉在加加林的故鄉、斯摩稜斯克州加加林市博物館綜合體工作。此前，這座小城叫格扎茨克。據塔瑪拉介紹，父親是家庭中的主事者，他教孩子們守紀律、誠實和正派。父親非常和藹，但也不隨便誇人。
她說：
“姥爺沒甚麼文化，但卻是多面手。他是木匠和非常好的砌爐工，村裡人都說：如果是老加加林砌的爐子，那肯定嗡嗡響。對燒柴爐子來說，這是最好的贊美：柴火點燃後，爐子會發出嗡嗡的響聲。當然，兒子們也向父親看齊，當他們學會給馬套龍頭或修柵欄，也是非常的高興。尤里從小就夢想當兵，父親告訴他，要一直保持秩序，不僅在領導面前，要為軍裝自豪。”
老加加林與兒孫們
衛國戰爭期間，加加林一家居住的斯摩稜斯克州克魯什諾村被德國人佔領。法西斯分子將加加林一家從房子中趕出來，全家人、包括4個孩子，不得不在父親事先在園子里挖好的地窖里度日。所有的一切都經受過：屈辱、飢餓和寒冷。老加加林報名到前線，但因從小留下的殘疾、腿瘸而未能成行。戰後，加加林一家從克魯什諾遷到不遠處的格扎茨克，而且，還將老加加林親手建成的木制房子也帶了過去。
在格扎茨克，老加加林是職業技術學校的管理員，還在工廠裡當過木工，60歲時退休了。有關兒子登上太空，他是在上班時知道的。1961年4月12日，他在鄰村做木匠活，蘇共區委書記趕過來告訴他，兒子是第一位飛向太空並返回地球的英雄。
加加林對自己的母親安娜·季莫菲耶夫娜充滿了愛：“我非常愛自己的母親，我所實現的一切都有賴於媽媽。”他在《太空之路》一書中寫道。其實，安娜·季莫菲耶夫娜所有的孩子都非常優秀，儘管她沒有時間專門教育他們。
據塔瑪拉·費拉托娃介紹，姥姥通常深夜3點起床，擠牛奶，烤早飯麵包，收拾孩子們去上學。然後再去工作，回家時已經非常晚了，因為集體農莊的活總是特別的多：在田裡勞作、當擠奶工和豬場飼養員。有關兒子飛上太空，她是從廣播里聽到的。當時，她正在做午飯。
她說：
“聽到加加林升空消息時，姥姥只穿著居家服。她匆忙間穿上棉背心、戴上披肩，奔向火車站。她要乘火車到莫斯科，然後乘電車到培訓宇航員的星城。當時，宇航員家屬都住在這裡。她在電車上得知，兒子一切正常：廣播里說，尤里·加加林順利著陸。據姥姥介紹，當時，火車車廂里的氣氛難以描述，完全不認識的人彼此擁抱、親吻，很多人都因為幸福和為祖國的驕傲感留下了眼淚。姥姥急急趕往莫斯科郊外星城，她非常擔心尤里一家，兒媳瓦蓮金娜和兩個小女兒都等著加加林回家。”
妻子
尤里在奧倫堡飛行學校學習時和瓦蓮金娜認識了。當時，女友18歲，尤里大約20歲。幾年戀愛期間，他們的關係是柏拉圖式的：一起看電影，去滑冰，討論新書或在街上散步。1957年10月，他們結婚了。當時，尤里畢業並獲得了軍官稱號。而瓦蓮金娜是醫學院最後一年級。當時，整個國家都在談論10月4日送入軌道的第一顆人造衛星。加加林中尉聽到新聞簡報時，怎麼也不會想到，4年半後，整個地球都將把他當成焦點。
婚後，加加林被派到穆爾曼斯克州的扎波利亞爾內市。這裡北方天氣，異常嚴酷，生活條件也不同尋常。儘管如此，這對年輕夫婦在北極圈內生活的兩年時間，是他們最幸福的時段之一。在這裡，他們有了大女兒蓮娜，2年後，在莫斯科又有了小女兒嘉琳娜。此時，距離首飛太空僅剩下1個多月時間。其實，加加林已經知道他將首飛，但並沒告訴妻子，以免擔心。
飛行前兩天，加加林給瓦蓮金娜寫了封信：“瓦柳莎，如果發生甚麼，請不要悲痛。珍視我們的女兒，像我那樣愛她們。將她們培養成真正的人，敢於面對生活的人，而不是嬌生慣養的媽媽的乖乖女。你的個人生活，按自己認為需要的去安排。我不對你有任何義務上的要求，我也無權這樣做。”
瓦蓮金娜是在丈夫著陸幾個月後發現這封信的。她似乎有預感，加加林越入未知世界前的信函將一語成讖。1968年3月27題，尤里·加加林在執行米格-15殲擊機訓練時遇難，時年僅34歲。
瓦蓮金娜·加加林娜比丈夫長壽52歲。這些年，她一直非常平靜，盡量少在公眾場合露面，不接受記者們的任何採訪，猶如與世隔絕。外甥女塔瑪拉·費拉托娃解釋說，加加林遺孀有意拒絕，是因為天性低調。
她說：
“她簡直太低調了。從不以丈夫的名聲自傲和自誇，她性格中沒有這些。很難想象，她如何經受尤里死亡之痛，要知道，她是愛情專一的人。她在32歲時沒了丈夫，此後再未出嫁。她完全可以這樣做，很多人在追求她。瓦蓮金娜非常漂亮：內斂的黑眼睛像女神一樣，還有長長的、厚厚的辮子。此外，她還是極好的家庭女主人，父親是廚師長，將自己的廚藝都傳給了女兒。瓦蓮金娜·加加林娜是一位為家而生的女人。但她一直獨居，忠誠於自己第一任丈夫、也是唯一的男人。”
孩子們