中國的載人航天工程採取三步走戰略，目前處於第二步的太空實驗室建設階段，今次神舟九號主要任務，就是掌握手動控制交會對接技術。
神舟八號飛船於去年底，在太空成功與太空實驗室天宮一號交會對接，這次是採用自動對接，即主要過程由電腦執行及地面人員負責監控。
神舟九號亦會與天宮一號對接，但不同的是今次是首次由航天員操控，手動對接。神九會先發射到一個橢圓形軌道，軌道離地球最近的一點有200公里，最遠就有350公里，之後再變軌至343公里的交會對接軌道。這是一個圓形軌道，高度和運行速度都一樣。
期間，神九會主動追蹤天宮一號，兩者還是距離很遠時，交會對接過程由地面導引，但到相距100米至1米時，進入最終的迫近階段，就會交由人手控制對接，由航天員操作飛船，不斷調控飛船的速度、姿態，直至對接完成。
掌握交會對接技術是建造太空站的先決條件，因為要將人和貨物運上太空站，就要靠飛船與交會對接技術。人手交會對接的成功率比自動交會對接更高，因為航天員可以隨機應變，相當於多了一道安全閘，兩者相結合，便可進一步提高太空站的可靠性。
對接之後，神九和天宮一號會形成一個組合體，如何控制這個組合體，中國未有經驗。
神九今次任務長達13日，期間，航天員不會出艙活動，但就首次在天宮一號內工作、生活，以及進行科學實驗。
