第三步，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

2011年1月27日，货运飞船的立项论证结束，进入方案研制阶段。

2011年4月25日，中国货运飞船名称征集活动正式启动。

2013年10月31日，货运飞船公布命名：天舟，代号“TZ”。

2014年8月底，货运飞船初样研制完毕，天舟系列基本定型。

2014年9月，天舟货运飞船进入正样研制。正样投产的只有一艘全封闭状态货运飞船，任务定位即为中国空间货物运输系统的首次飞行试验。

2015年4月，正样投产结束，天舟一号货运飞船的结构、管路、内饰基本完成，中国首艘货运飞船已现雏形。

2017年1月，天舟一号货运飞船通过出厂评审，获得产品合格证。

2017年11月，冯永任中国空间站货运飞船系统总指挥。

2025年，中国载人航天工程计划实施神舟二十号、神舟二十一号、天舟九号3次飞行任务。

天舟系列货运飞船由货物舱和推进舱组成。

天舟货运飞船是载人空间站工程的重要组成部分，在充分继承天宫一号目标飞行器和载人飞船技术的基础上研制，主要任务是为载人空间站运输货物和补加推进剂，并将空间站废弃物带回大气层烧毁。货物舱用于装载货物，推进舱为整个飞船提供动力与电力。推进舱两侧各有一翼太阳能帆板三板。

天舟系列货运飞船型谱包括全密封货运飞船、半密封货运飞船和全开放货运飞船。

货物舱采用全密封结构的货运飞船，主要执行密封加压货物（航天员生活货物、试验载荷、维修备件等）以及推进剂运输任务。

货物舱采用密封结构和非密封结构组成的货运飞船。半密封货运飞船除具备全密封货运飞船的运输能力外，可运送舱外非密封试验载荷（如测控天线）以及舱外维修备件（如太阳电池翼）。

货物舱采用非密封结构的货运飞船。全开放货运飞船用于运送空间站拓展舱段、大型天线等大型货物。

天舟系列货运飞船的上行载货比、货物运输、推进剂补加等综合能力比肩甚至优于国际现役货运飞船。还突破了推进剂补加技术，是中国空间站组装建造和运营的关键技术之一。

天舟货运飞船以天基测控体制为主的原则进行设计，实现了关键事件全程跟踪测控、在轨异常及时监测处置，减少了对陆基测控站和海基测量船的依赖。

飞船还具备自主快速交会对接能力，采用自主导引模式，完全依靠船上设备导航和控制，在6.5小时内自主规划、多次变轨实现交会对接。对接机构设计了主动控制电子阻尼器方案，解决了与大偏心构型空间站对接时俯仰和偏航方向能量缓冲消散难题，具备了与空间站全部构型对接适应能力。

考虑中国空间站长期在轨推进剂补加需求，天舟系列货运飞船联合空间站采用“增压气体回用+推进剂恒压挤压”技术方案。货运飞船完成与被补加飞行器的推进剂管路对接与密封，由被补加飞行器压气机将贮箱气腔内增压气体回抽至气瓶，降低贮箱背压，以具备接收推进剂条件，货运飞船再以恒压方式将推进剂输送至被补加飞行器膜盒贮箱，并吹除连接管路推进剂和脱开连接管路，完成推进剂补加。

2022年1月，国务院新闻办公室发布《2021中国的航天》白皮书指出：未来五年，中国将继续实施载人航天工程，发射“问天”实验舱、“梦天”实验舱、“巡天”空间望远镜以及“神舟”载人飞船和“天舟”货运飞船，全面建成并运营中国空间站，打造国家太空实验室，开展航天员长期驻留、大规模空间科学实验、空间站平台维护等工作。深化载人登月方案论证，组织开展关键技术攻关，研制新一代载人飞船，夯实载人探索开发地月空间基础。

宇宙空间星汉灿烂、了无际涯，人类对太空的每一次叩问，都是新一次空间探索的开始。“天舟”将助力中国航天驶向更辉煌的未来，为人类探索太空作出更卓越的贡献。（中国空间站货运飞船系统总指挥冯永 评）