“天宫一号”是中国空间站建设的第一步，将完成中国首次“空间交会对接”与相关实验。“空间交会对接”，是建立空间站最基本最关键的技术，其原理是通过轨道参数的协调，让两个或两个以上的航天器在同一时间到达太空同一位置，然后再通过专门的对接机构将其连为一个整体。
“天宫一号”目标飞行器设计重量为8吨，实际上是空间实验室的实验版。“天宫一号”升空之后，中国将发射“神舟八号”飞船。“神八”是一艘无人的神舟飞船，与“天宫一号”进行无人自动对接试验。2015年前，我国将再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。“天宫一号”的成果，可以为中国带来很大的经济价值。
“天宫一号”的重量和“神舟七号”一样，用它来完成和飞船的交会对接，其主体为短粗的圆柱形，直径比神舟飞船更大，前后各有一个对接口。“天宫一号”与“神舟八号”飞船，将实施中国首次空间飞行器无人交会对接飞行试验。之后将相继发射神舟九号、神舟十号飞船，分别与“天宫一号”完成空间交会对接。
用中国自己研制的火箭和飞船，载着自己培养的航天员飞上天，运行一段时间后准确回到预定地方，神舟飞船已超额完成任务。
“天宫”系列是为“第三步”做技术准备的。到2015年前后，中国将再陆续发射“天宫二号”和“天宫三号”两个空间实验室。
戚发轫说，空间站使用寿命能达到10年左右，仅核心舱就有20吨。目前最需要的技术支持是“长征五号”大型运载火箭。
第一步：发射“天宫一号”目标飞行器
“天宫一号”目标飞行器重量有8吨，类似于一个小型空间实验站，将于2011年下半年发射升空。“天宫一号”是空间实验室的特例，主要为了完成交会对接任务。
第二步：发射“神州八号”无人飞船
神舟八号，是中国“神舟”系列飞船的第八个，用于中国的空间对接试验，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。神八将采用“长征二号”F/G火箭来发射。
第三步：天宫一号与神舟八号对接
整个对接过程必须保证接合平稳，不能剧烈摇晃。对接时两个飞行器在空中都是超高速飞行状态，虽然对接时相对速度不大，但实现两个活动体间的精确对接，难度依然很高。
第四步：发射神舟九号载人飞船并对接
“神舟九号”究竟要搭载多少航天员飞天，现在尚未确定。对此，戚先生表示，“神舟”飞船目前满载是3人，“而对于完成‘神舟九号’的任务，两人已经足够。”
第五步：发射神舟十号载人飞船并对接
“神舟十号”未来也将直奔“天宫”。这3艘飞船是被一起生产的，也是“神舟”系列首次转入批量生产，它们与“天宫一号”进行无人或有人的交会对接，从而形成一个小型空间实验室。
第六步：首个空间实验室基本建成
“天宫一号”是为建造真正的空间试验室做技术准备的，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。到2015年前后，中国将再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。
空间站（Space Station）：又称航天站、太空站、轨道站。是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。小型的空间站可一次发射完成，较大型的可分批发射组件，在太空中组装成为整体。
空间实验室（Space Laboratory）是一种可重复使用和多用途的载人航天科学实验空间设备。在概念，空间实验室与空间站的区别，在于前者强调功能，可能是一种空间站，也可能作为空间站附属，或航天飞机搭载的空间设备。