亿万国人通过电视直播的北京飞行控制中心呈现的画面，亲眼见证了中国智慧上演的“太空穿针引线”绝技，欢庆这激动人心的历史性时刻。

天宫一号的使命是，为实施空间交会对接试验提供目标飞行器；初步建立长期无人在轨运行、短期有人照料的载人空间试验平台，为空间站研制积累经验。此外，天宫一号还进行了一系列空间科学实验、航天医学实验和空间技术试验。作为中国载人航天事业发展过程中的一大标志性任务，天宫一号的历史使命早在1992年就已经确定。2002年，天宫一号目标飞行器任务方案通过了论证和审查，之后进入初样研制阶段。

2009年央视牛年春晚舞台上，天宫一号模型精彩亮相，它的形象和肩负的使命迅速走进亿万家庭，为国人所熟知和称道。在此后1年多时间里，天宫一号完成总装、综合测试、出厂评审和转运。

2011年9月29日，长征二号FT1运载火箭从酒泉卫星发射中心冲天而起，将天宫一号精准发射入轨。约1个月之后，神舟八号飞船升空并与天宫一号进行了空间交会对接。组合体运行12天后，两者脱离并再次成功进行了交会对接试验。

2012年、2013年，天宫一号相继迎来神舟九号和神舟十号，与它们圆满完成了多次空间交会对接，完成了航天器组合体控制与管理、航天员在轨驻留保障、航天员在轨维修操作等一系列技术试验验证，开展了对地遥感应用、空间物理与环境探测和空间材料实验，获取了大量有价值的数据信息和应用成果。

值得一提的是，天宫一号还是中国第一个“太空教室”，在神舟十号飞行任务期间，航天员王亚平在聂海胜、张晓光的配合下，为全国6000多万中小学生进行太空授课。在约45分钟的“神舟课堂”上，王亚平展示了“质量测量”“单摆运动”“陀螺运动”“制作水膜与水球”等多项试验，并以“天地对话”的形式与孩子们进行了互动交流。