2017年4月20日19時41分,天舟一號貨運飛船在文昌航天發射場成功發射。天舟一號是中國自主研制的首艘貨運飛船,這次飛行任務是中國天舟貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統的首次實用性亮相,將為中國空間站組裝建造和長期運營奠定重要技術基礎。
4月22日12時23分,天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室順利完成自動交會對接。這是天宮二號自2016年9月15日發射入軌以來,首次與貨運飛船進行的交會對接。隨后,天舟一號與天宮二號進入組合體飛行階段,實施推進劑在軌補加,突破和掌握推進劑在軌補加等關鍵技術,天舟一號還搭載了非牛頓引力實驗等10余項應用載荷,將在軌開展空間科學及技術實(試)驗。