天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室，于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，由实验舱和资源舱构成。它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。2011年11月3日凌晨实现与神舟八号飞船的对接任务。2012年6月18日下午（14时14分）与神舟九号对接成功。神舟十号飞船也在2013年6月13日13时18分与天宫一号完成自动交会对接。天宫一号完成的主要任务有：
第一，天宫一号目标飞行器作为交会对接的目标，与神舟八号配合完成空间交会对接飞行试验。
第二，保障航天员在轨短期驻留期间的生活和工作，保证航天员安全。
第三，开展空间应用（包括空间环境和空间物理探测等）、空间科学实验、航天医学实验和空间战技术实验。
第四，初步建立短期载人、长期无人独立可靠运行的空间实验平台，为建造空间站积累经验。