2017年4月20日，我國首艘貨運飛船“天舟壹號”發射升空，隨後與“天宮二號”空間實驗室順利完成首次自動交會對接。對接完成後，“天舟壹號”進入設置組合體運行狀態。4月27日，“天舟壹號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室成功完成首次推進劑在軌補加試驗，標誌“天舟壹號”飛行任務取得圓滿成功。6月19日，“天舟壹號”與“天宮二號”完成第二次交會對接試驗。這次試驗的順利完成，鞏固了航天器多方位空間交會技術，對於後續空間站工程建設具有重要意義。
9月12日23時58分，“天舟壹號”貨運飛船順利完成了與“天宮二號”空間實驗室的自主快速交會對接試驗。這是我國載人航天工程空間實驗室飛行任務圓滿成功後組織實施的系列拓展試驗項目之壹，為我國空間站工程後續研制建設奠定了堅實的技術基礎。
“天舟壹號”飛行任務是載人航天工程空間實驗室飛行任務的收官之戰，對於空間站工程後續任務順利實施具有極為重要的意義。“天舟壹號”任務的圓滿成功，突破和檢驗了空間站貨物補給、推進劑在軌補加等壹系列關鍵技術，為我國空間站研制建設和運營管理積累了重要經驗。這標誌著我國載人航天工程第二步勝利完成，也正式宣告中國航天邁進“空間站時代”。