天宮一號是中國第一個目標飛行器和空間實驗室，于2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛星發射中心發射，飛行器全長10.4米，最大直徑3.35米，由實驗艙和資源艙構成。它的發射標志著中國邁入中國航天“三步走”戰略的第二步第二階段。2011年11月3日凌晨實現與神舟八號飛船的對接任務。2012年6月18日下午（14時14分）與神舟九號對接成功。神舟十號飛船也在2013年6月13日13時18分與天宮一號完成自動交會對接。天宮一號完成的主要任務有：
第一，天宮一號目標飛行器作為交會對接的目標，與神舟八號配合完成空間交會對接飛行試驗。
第二，保障航天員在軌短期駐留期間的生活和工作，保證航天員安全。
第三，開展空間應用（包括空間環境和空間物理探測等）、空間科學實驗、航天醫學實驗和空間戰技術實驗。
第四，初步建立短期載人、長期無人獨立可靠運行的空間實驗平臺，為建造空間站積累經驗。