根据载人航天工程第二步任务规划，中国将在2010年至2015年间发射天宫一号目标飞行器和天宫二号、天宫三号两个空间实验室，将分别发射2艘无人飞船——神舟八号、神舟九号——进行无人对接试验，发射5艘无人飞船进行载人对接试验和载人驻留试验。中国载人航天工程新闻发言人于2010年10月27日表示，我国载人空间站工程已正式启动实施，2020年前后将建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。
    中国空间站计划是继1992年中国正式提出载人航天三步走计划后提出来的空间发展计划。 　　中国载人航天三步走的计划： 　
    第一步，能上天； 　　
    第二步，能出仓； 　　
    第三步，建立小型空间站。 　　
    伴随神州五号、六号在过去的四年时间里相继成功发射，中国又在2008年发送载有多名航天员的神七升空，中国已经积极稳妥地完成第二步，完成了历史性的第二步，为第三步的成功打下坚实基础。 　　
    空间站的建立需要大推力火箭的研制、开发和利用。只有推力更大的火箭才可以发射更大更重的同步卫星到地球同步轨道上去，使几十个转发器同时工作起来，覆盖更多的频道。
　　中国空间站计划也分“三步走”，如下： 　　
    第一步：2008年9月，“神七”升空，实现航天员太空行走； 　　
    第二步：2010年左右，“神八”、“神九”将发射飞行器，实现无人对接。从2010年开始到2015年，中国计划发射2到3个空间实验室到太空，将有多艘飞船与之对接。 　　
    第三步：2010年左右，“神十”实现有人对接，然后组建有人空间站。2020年前后，中国将发射空间站核心舱和科学实验舱，开始建造空间站。 　　
    中国空间站为一个空间实验室系统。该计划预计于2010年至2015年间进行。其组成过程中将先发射无人空间实验室，而后再用运载火箭将载人飞船送入太空，与停留在轨道上的实验室交会对接，航天员从飞船的附加段进入空间实验室，开展工作。 航天员的生活必需品和工作所需的材料、设备均由飞船运送，载人飞船停靠在实验室外边，作为应急救生飞船。如果实验室发生故障，可随时载航天员返回地面，航天员工作完成后，乘飞船返回。我国载人空间站工程分为空间实验室和空间站两个阶段实施。2016年前，研制并发射空间实验室，突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术，开展一定规模的空间应用；2020年前后，研制并发射核心舱和实验舱，在轨组装成载人空间站，突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术并开展较大规模的空间应用。 　　我国载人空间站工程建设将充分继承载人航天工程前期成果，继续使用已有的神舟飞船、长征二号F运载火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后，将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略，可进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展，将为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。按照工程计划，我国将于明年发射天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船，实施首次空间飞行器无人交会对接试验。