После реализации в 2003 - 2008 годах трех успешных пилотируемых полётов, китайские специалисты приступили к отработке стыковки на орбите нескольких космических аппаратов и создании малой орбитальной лаборатории.
Для этого была разработана отдельная программа, которая включала в себя запуск беспилотной лаборатории «Тяньгун» (Tiangong - «Небесный чертог») с последующей стыковкой с ней кораблей «Шэньчжоу».
Первым этапом стал запуск лаборатории «Тяньгун-1» с последующей стыковкой с ней нескольких кораблей «Шэньчжоу» (беспилотного «Шэньчжоу-8» и пилотируемых «Шэньчжоу-9» и «Шэньчжоу-10».
После отработки вопросов стыковки и работы на станции экипажей, на орбиту планируется вывести аппараты «Тяньгун-2» (в 2013 году) и «Тяньгун-3» (в 2016 году). При этом лаборатория «Тяньгун-3» будет отличаться от предыдущих, её масса составит около 13 тонн, а диаметр - 4,2 метра.