10月31日下午15点37分13秒，搭载天宮太空站夢天實驗艙的长征五号火箭点火升空，发射约8分钟后成功将夢天實驗艙送入预定轨道，准备按照预定程序与天宮太空站组合体交会对接。

9月30日，天宮太空站實現首次大體量艙段在軌轉位元操作，太空站組合體由兩艙「一」字構型轉變為「L」構型，整個轉位過程歷時約1小時。這個構型將保持一段時間，直至夢天實驗艙抵達後轉位至「T」字構型。