神舟五號是從1999年開始研製，歷經五代，用於完成載人航天的飛船，神舟號飛船是採用三艙一段，即由返回艙、軌道艙、推進艙和附加段構成，由13個分系統組成。首先第一代主要搭載植物作為實驗，測試簡單生物。第二代開始搭載動物。第三代搭載未誕生生命的烏雞蛋以及人形假人進行測試。第四代終於調整為可以真正載人的飛船，第五代經過之前的測試，終於可以讓宇航員楊利偉在較為安全的情況下飛入太空的懷抱。

神舟5號與4號基本相似，由推進艙、軌道艙、返回艙和附加段組成。所不同的是5號的頭部是圓柱體，而4號的頭部是半球體。“神舟”4號裡面裝滿了實驗儀器和物品，而“神舟”5號艙內只有宇航員，幾乎是空蕩蕩的，為的是儘可能給宇航員留出空間，其空間的平面大約為2.2米×2.5米，不足6平方米，可容納3名宇航員。此外，神舟5號還留有將來與空間實驗室對接的介面。

在此次載人飛船神舟5號的發射中，長征2F火箭的逃逸系統將首次為宇航員的安全提供保護。在發射前15分鐘，火箭上的自動故障檢測處理系統可以自動進行故障檢測，一旦有問題便會自動報警。

發射載人飛船的運載火箭，不僅要具有大的運載能力，而且因為要“載人”，所以一般要比發射衛星的運載火箭具有更高的可靠性和安全性。根據介紹，“長征”2F火箭的獨特之處就在於中國自己製造的火箭首次按照安全性進行設計，可靠性指標由不載人火箭的0.91提高到0.97，即發射100次火箭可能只有3次出現問題；航天員安全性指標為0.997，即發生1000次危險，只有3次救助失敗。

目前，神舟飛船的測控點為12個，陸上是北京、西安、渭南、青島、廈門、喀什、卡拉奇和那密比亞，海上是日本海、南美南端海域、大西洋和澳洲海域，分別由四艘“遠望號”測控船承擔，總部在北京。神舟5號返回的指令由遠望三號測控船發出。5號將在酒泉發射中心發射，返回艙的主著陸場在內蒙古八王旗的一片戈壁，副著陸場在酒泉，這些安排都與神舟4號一樣。

神舟5號進一步完善了飛船應急救生系統，從飛船起飛到著陸都精心設計了救生方案。

針對宇航員的安全問題，神舟5號總設計師戚發軔院士曾經表示，中國有信心保證宇航員的安全。他說：“我們在設計飛船時有一個原則，就是飛船的每一個系統要做到‘一次故障，正常飛行；二次故障，安全返回’。”“神舟”載人飛船全長8.86米，最大處直徑2.8米，總重量達到7790公斤。從構型上來說，由軌道艙，返回艙和推進艙以及一個附加段組成。採用的是典型的“三艙一段”式結構。整個飛船按照功能還能分為13個不同的分系統。這13個分系統都是用它的功能來命名的，它們是：有效載荷、結構與機構、熱控制、指導導航與控制、推進、電源、資料管理、測控與通訊、環境控制與生命保障、乘員、回收與著陸、儀表與照明和應急救生分系統。這些系統分別佈置在這“三艙一段”式結構的神州飛船中，相互分工合作，完成一次太空遨遊。下面分別介紹各個艙段的情況：

一、軌道艙（長2.8米，直徑2.2米）

神舟飛船的軌道艙的外形為圓柱形的。為了使軌道艙在獨自飛行的階段可以獲得電力，軌道艙的兩側安裝了太陽電池翼，每塊太陽翼除去三角部分面積為2.0×3.4米，軌道艙自由飛行時，可以由它提供0.5千瓦以上的電力。軌道艙尾部有4組小的推進發動機，每組4個，為飛船提供輔助推力和軌道艙分離後繼續保持軌道運動的能力；軌道艙一側靠近返回艙部分有一個圓形的艙門，為航天員進出軌道艙提供了通道，不過，該艙門的最到直徑僅65釐米，只有身體靈巧、受過專門訓練的人才能進出自由。艙門的上面有軌道艙的觀察窗。

軌道艙是飛船進入軌道後航天員工作、生活的場所。艙內除備有食物、飲水和大小便收集器等生活裝置外，還有空間應用和科學試驗用的儀器裝置。

返回艙返回後，軌道艙相當於一顆對地觀察衛星或太空實驗室，它將繼續留在軌道上工作半年左右。軌道艙留軌利用是中國飛船的一大特色，俄羅斯和美國飛船的軌道艙和返回艙分離後，一般是廢棄不用的。

二、返回艙（長2.00米，直徑2.40米，不包括防熱層)

神舟飛船的返回艙呈鐘形，有艙門與軌道艙相通。放回艙式飛船的指揮控制中心，內設可供3名航天員斜躺的座椅，共航天員起飛、上升和返回階段乘坐。座椅前下方是儀表板、手控操縱手柄和光學瞄準鏡等，顯示飛船上個系統機器裝置的狀況。航天員透過這些儀表進行監視，並在必要時控制飛船上系統機器裝置的工作。軌道艙和返回艙均是密閉的艙段，內有環境控制和生命保障系統，確保艙內充滿一個大氣壓力的氧氮混合氣體，並將溫度和溼度調節到人體合適的範圍，確保航天員在整個飛行任務過程中的生命安全。

另外，艙內還安裝了供著陸用的主、備兩具降落傘。神州好飛船的返回艙側壁上開設了兩個圓形視窗，一個用於航天員觀測窗外的情景，另一個共航天員操作光學瞄準鏡觀測地面駕駛飛船。返回艙的底座是金屬架層密封結構，上面安裝了返回艙的儀器裝置，該底座重量輕便，且十分堅固，在返回艙返回地面進入大氣層時，保護返回艙不被炙熱的大氣燒燬。

三、推進艙（長3.05米，直徑2.50米底部直徑2.80米）

神舟號的推進艙又稱裝置艙，它呈圓柱形，內部裝載推進系統的發動機和推進劑，為飛船提供調整姿態和軌道以及制動減速所需要的動力，還有電源、環境控制和通訊等系統的部分裝置。兩側各有一對太陽翼，除去三角部分，太陽翼的面積為2.0×7.5米。與前面軌道艙的電池翼加起來，產生的電力將三倍於聯盟號，平均1.5千瓦以上，差不多相當於富康AX新浪潮汽車的電源所提供功率。這幾塊電池翼除了所提供的電力較大之外，它還可以繞連線點轉動，這樣不管飛船怎樣運動，它始終可以保持最佳方向獲得最大電力，免去了“翹向太陽”所要進行的大量機動，這樣可以在保證太陽電池陣對日定向的同時進行飛船對地的不間斷觀測。

裝置艙的尾部是飛船的推進系統。主推進系統由4個大型主發動機組成，它們在推進艙的底部正中。在推進艙側裙內四周又分別佈置了4對糾正姿態用的小推進器，說它們小是和主推進器比，與其他輔助推進器比它們可大很多。另外推進艙側裙外還有輔助用的小型推進器。

四、附加段

附加段也叫過渡段，是為將來與另一艘飛船或空間站交會對接做準備用的。在載人飛行及交會對接前，它也可以安裝各種儀器用於空間探測。

對於附加段現階段的裝置沒有官方介紹，但是一些業內人士進行了大膽的推測，如：其中一個半環型裝置，據推測是用來安裝方形的儀器裝置。而三個相互垂直並可伸出的0.4米的探針被推測為可能是導航系統的一部分或對接系統的一部分。因為美國的阿波羅飛船上曾有類似的裝置用來進行對接。神舟飛船軌道艙前端可能裝有俄羅斯式的對接系統。但這些裝置可能只是一種試驗型，在將來執行與太空站對接的任務時肯定會被新型對接系統所替換。

“神舟5號”是中國第一艘載人飛船、神舟號系列飛船中的第五艘，於2003年10月15日9時整從酒泉衛星發射中心由長征二號F發射升空，將航天員楊利偉送入太空。

“神舟5號”是由軌道艙、返回艙、推進艙和附加段構成，即所謂的“三艙一段”結構，質量大約8噸左右。一般來說，載人飛船分一艙式、二艙式、三艙式，“神舟5號”屬於複雜的三艙式飛船。“神舟5號”於2003年2月17日開始總裝，共有13個分系統。

軌道艙是長期留在繞地軌道執行的，位於返回艙前面。它裡面裝有各種試驗裝置和儀器。其兩側裝有太陽能電池板、各種天線，以及各種對接機構，也可以是宇航員的活動艙。

航天員乘坐和工作的地方是返回艙，位於飛船中部，也是飛船的控制中心。它除了要承受起飛、上升和軌道執行段的各種應力和飛行環境，還要經受返回時與大氣摩擦的氣動加熱過程。對其密封性的要求非常嚴格。前端有艙門，供航天員進出軌道艙使用。

推進艙在返回艙的後面，安裝有推進系統、電源、供氣、和供水等裝置，起到保障和服務的功能。既為飛船提供動力，又為航天員提供氧氣和水。推進艙的兩側也裝有太陽能電池板。

過渡段也稱附加段，在飛船頂部，主要用於和其它航天器對接。

在發射的階段，“神舟5號”頂部還有一個高8米的逃逸塔。它裝有10臺發動機。在火箭起飛前900秒到起飛後160秒期間，如發生險情，它能拽著返回艙和軌道艙與火箭分離，並落到安全地帶，使飛船上的航天員和儀器裝置脫離危險。