我国的航天事业起步于人造地球卫星的研制与发射。从1958年开始立项，到1970年4月24日第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功上天，我国成为继苏美法日之后第五个发射人造卫星的国家，这极大地激发了科学家们实现载人航天的伟大设想。尽管经历“文革”的动荡和磨难，但中国人的飞天梦想并未磨灭。直到1992年9月21日，载人航天工程才开始正式立项，命名为“921工程”。在“921工程”设计之初，便确定了载人航天“三步走”的发展战略，即：第一步，载人飞船阶段。发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。第二步，空间实验室阶段。在第一艘载人飞船发射成功后，先发射一个目标飞行器——“天宫一号”，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术、补加技术和再生式生保技术，最终建成一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步，空间站阶段。建造载人空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。自此，中国拉开了航天事业发展的大帷幕。
从1999年11月到2003年期间，我国共5次发射航天飞船，前面 4次的尝试为“神五”的发射奠定了基础，而“神五”载人飞船的成功发射则使中国载人航天工程取得历史性突破。第二艘搭载太空人的飞船是“神舟六号”，也是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。接踵而至的是2008年发射的“神舟七号”载人飞船，顺利完成了太空行走的伟大任务。
在汲取以往发射航天飞船经验的基础上，作为“921工程”的一个重要环节，“天宫一号”开始了自己的征程。
在设计理念上，“天宫一号”首先带有浓郁的中国特色，寄托了中国人民对未来航天事业的无限憧憬。按照“921工程”的整体设计，我国还将发射“神舟八号”无人飞船，届时“天宫一号”将在太空中完成与“神八”的对接试验，因此，“天宫一号”实际上是空间实验室的试验版，它采取了实验舱和资源舱的两舱构型。另外，“天宫一号”的每一寸空间体现着“以人为本”的精神。为了给航天员的太空之旅增加乐趣，天宫一号内还设置了人性化的个人娱乐设施，航天员可以使用笔记本电脑收发邮件，利用可视电话与亲友同事进行交流，可以实现天地间多种形式的沟通。
建立永久空间站：期待“飞天梦想”的实现
按照设计方案，“天宫一号”发射后，将在浩渺天际中与“神舟八号”实现交会对接，此后还会相继与“神舟九号”、“神舟十号”完成交会对接任务，对接成功，将意味着继美、俄之后，中国成为第三个独立掌握交会对接技术的国家，这将为我国今后开展更大规模的空间探索、建造中国载人空间站奠定扎实的技术基础。
“天宫一号”的成功，使国人首次将科学实验室“搬”到天上。它将利用太空的独特微重力、真实环境和高度，开展地面无法进行的空间试验研究，从而为人类造福。也因为“天宫一号”的成功，中国探索太空的触角将伸得更遥远、更深入。以前在神舟飞船上进行的太空科学试验是短期的、有局限性的，因为飞船在天上的时间很短，加上飞船空间有限，很难开展长期的、有很强应用价值的试验。在轨寿命长达2年的“天宫一号”安排了地球环境监测、空间材料科学、空间环境探测三个方面的空间科学试验，试验过程贯穿天宫运行始终，所得数据将提供给各个科研单位开展应用研究。
探索太空、放飞梦想，不仅仅是为了认识宇宙、利用太空，更是为了造福人类。“天宫一号”上安置了高光谱成像仪，如果试验成功，观察和检测地面污染就不需要通过抽样检查或者跑到市场里面去检查了，而是通过遥感手段就能探测到。
“天宫一号”升空，不仅大大提升了我国航天科技的实力，在火箭发射技术、工业设计技术、遥感通讯技术、飞行控制技术等领域全面进步，而且也对我国从经济、制造大国跨入经济、制造强国产生深远影响。