我国将于2010年～2011年底发射天宫一号目标飞行器，天宫一号的重量约8吨，类似于一个小型空间实验站。在发射天宫一号之后的两年中，我国将相继发射神舟8、9、10号飞船，分别实现与天宫一号的对接。
我国有望在2014年用“长征五号”把中国空间站送上太空，中国最终将建设一个基本型空间站。我国首个空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱，总重量在100吨以下。其中的核心舱需长期有人驻守，能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接。只有20吨以上运载能力的火箭才有资格发射核心舱。因此，我国将在海南文昌新建第四个航天发射场，这个发射场能发射大吨位的空间站。
据相关人士透露，中国的首个空间站建成后，其核心舱可以不断加舱。届时，每年将往空间站发射若干个航天器。
2008年9月25日发射的“神舟七号飞船”，作为第二阶段的第一项实验，已经实现了航天员出舱进行太空行走。随后的“神八”、“神九”飞船将不再载人，旨在发射目标飞行器，实现无人对接。而之后的“神十”将再次载人上天并实现有人对接。飞船的使命是在太空建设期间照料空间站。