作为中国第一个空间实验室，天宫一号目标飞行器已经于2011年在酒泉卫星发射中心发射升空。天宫一号任务的成功意味着我国载人航天战略进入了新的阶段。随着神舟八号和九号陆续对接成功，我国已经掌握了“空间自动交会对接”技术，这是建造更多规模空间站的基础。
2014年9月，与北京举行的第27届太空探索者协会年会上，杨利伟透露，天宫二号预计在2016年升空，并与我国首艘货运飞船对接。天宫二号与2011年发射的天宫一号在外观上基本相同，大小也一致——天宫一号长度10.4米，最大直径为3.35米，质量为8.5吨。
与目标飞行器对接的载人飞船
天宫二号的发射也会使用长二F型运载火箭。根据中国航天科技集团的消息，长二F型运载火箭已经开始总装，之后进入火箭测试阶段，最终将于明年择机发射天宫二号目标飞行器。
天宫二号的几大亮点
天宫二号任务虽然是天宫一号的延续，但仍然有许多亮点。
首先天宫二号继承了一号目标飞行器的基本框架，说明我国已经掌握了长期在轨自动运行、短期有人照料的空间飞行器。
天宫二号任务中涉及货运飞船对接
其次，天宫二号任务中将对接神舟11号和“天舟一号”货运飞船，这是二号目标飞行器的最大亮点。因为“天舟一号”是我国自主研发的第一种货运飞船，是我国第一次实现货运飞船与目标飞行器的对接。
第三，为了满足任务要求，天宫二号在一号的基础上进行了改装。比如我国将在二号目标飞行器上展开再生生命保障技术实验，对航天员长期在轨停留的一些基本问题进行验证，为后续实现航天员长期居住空间站打下基础。
除了载人飞船和货运飞船分批对接外，天宫二号在轨停留期间还将开始一系列的科研活动，比如携带了高灵敏度伽玛射线探测器，这是国际伽玛暴偏振探测项目的一部分，旨在对宇宙中黑洞等天体进行研究。
