第一步，發射載人飛船，建成初步配套的試驗性載人飛船工程，開展空間應用實驗;

第二步，在第一艘載人飛船發射成功後，突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術，並利用載人飛船技術改裝、發射一個空間實驗室，解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題；

第三步，建造載人空間站，解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。

自建造空間站計劃啟動後，中國先後研發併發射了 :

神舟號——載人飛船；

天舟號——貨運飛船；

天宮號——空間實驗室（相當於測試版的空間站）。

在建造空間站的實現過程中，主要在四個技術難點上實現了突破：

1. 太空行走，太空中難免會需要對艙外零件裝置進行維修保養等艙外活動，這就需要航天員進行太空行走及相關艙外活動。

2. 交會對接，當空間站建成後會保持在軌執行狀態，當人員或物資進入空間站時，需要在動態的情況下與空間站進行對接，這就涉及到了飛船的自動對接與手動對接技術。

3. 貨運飛船，在空間站執行期間，一些零件裝置、生活物資等等都需要從地球透過貨運飛船進行補充。

4. 再生生命保障技術：是在太空中透過現有的物資，透過物理化學方式再生氧氣、水或食物，形成一個迴圈利用。而再進一步便是利用植物、微生物等構建一個類似地球生物圈的小型生態系統，這也是未來人類在月球或火星探索中長期生存必不可少的技術。