「神舟十一號」載人太空船於2016年10月17日早上在甘肅酒泉衛星發射中心發射升空，並於同月19日成功與9月15日中秋節晚上在酒泉發射的「天宮二號」對接，進行組合體運行。兩位航天員景海鵬及陳冬將留在距離地面393公里的太空實驗室「天宮二號」內生活1個月，執行30天科學實驗等任務。這是中國「神舟」系列的第11次任務，為中國第6次載人項目。

中國在1992年9月21日開始實施載人航天工程「神舟三步走」計劃，包括第一步發射載人飛船，第二步建立具太空補加功能的空間實驗室及第三步建造載人空間站，解決較大規模的空間應用問題。而太空實驗室「天宮二號」與「神舟十一號」的對接，完成「三步走」的第二步，為中國在2020年前建立國際太空站的遠景鞏固了基礎技術，是中國航天科技的一大里程碑。

為替未來建設太空站鋪路，兩位航天員將在太空實驗室進行多項實驗，包括在軌維修、補加推進劑等基礎營運技術，醫療技術如在軌醫學超聲檢查，以及空間冷原子鐘實驗、太空植物栽培、伽瑪暴偏振探測、空地量子密鑰分配等科學試驗。另外亦會進行科普實驗，包括香港中學生太空科技設計大賽的3個獲獎項目「水膜反應」、「太空養蠶」和「雙擺實驗」。

「天宮二號」與以往的航天飛船相比「飛得更高、時間更長、試驗更多」。「天宮二號」與「神舟十一號」的對接、組合體運行和飛船返回，在距地面393公里的軌道高度展開，與未來空間站的軌道高度基本相同，同時是中國至今時間最長的載人飛行任務。應用和技術試驗項目共有40多項，是目前中國空間應用項目最多的一次載人飛行任務。