1、核心艙由大推力火箭發射入軌。進行在軌測試，各係統自檢。核心艙提供空間站的基礎功能，包括備用配電單元、備用蓄電池、姿態控製係統、通信係統、生保係統、氣液循環係統、廢物處理係統、衛生間單元、淋浴單元、運動器械單元等。核心艙有6個對接口和一對太陽能帆板。核心艙沒有主發動機，由一個小型一體化推進模塊臨時提供軌道維持和機動能力。
2、主推進單元發射入軌，與核心艙對接，為空間站提供軌道維持和機動能力。
3、主推進單元有前後2個對接口，中間是人員、物資通道。通道周圍裝備了4台主發動機和推進劑貯箱。主推進單元有一對太陽能帆板，與核心艙太陽能帆板一起為空間站建設初期提供電力。
4、一艘載有2名宇航員的神舟飛船發射入軌，與核心艙對接。宇航員進入核心艙，完成核心艙所有功能的檢測和調試。
5、核心艙上的運動器械豐富。運動器械裝備在2個標準貨架內，采用折疊結構。包括一部跑步機、兩部腳踏車、一部多功能訓練器和一部腿部訓練器。其中兩部腳踏車配有比賽係統，是唯一能進行運動比賽的器械。運動器械能夠收集宇航員的各種體征參數，同時也是醫學研究的實驗裝備。
6、核心艙上有兩部衛生間單元和一部洗浴單元，分別連接廢物處理係統和水循環處理係統。所有單元和處理係統均采用標準貨架設計。
7、核心艙就緒後，另一艘載有2名宇航員的神舟飛船與核心艙對接。這艘神舟飛船裝備有氣閥艙，並帶來了兩套出艙宇航服和一套載人機動裝置（MMU）。宇航員進行了艙外測試，為下一階段空間站建設做好準備。
8、裝備有氣閥艙的神舟飛船由核心艙對接頭上的機械臂轉移到側向對接口上，將軸向對接口空出來以備下一步使用。
9、主太陽能帆板結構艙發射入軌，與核心艙對接。該艙帶有桁架結構，預備裝配大型太陽能帆板。艙內裝有主配電單元和主蓄電池。
10、主太陽能帆板結構艙轉移到側向對接口。
11、宇航員出艙作業，將桁架結構展開固定，並完成各種外部接口連接。
12、第一對主太陽能帆板發射入軌。主太陽能帆板為薄膜式，采用充氣式骨架，可折疊，展開之前體積小巧。
13、主太陽能帆板運載單元沒有對接口，由機械臂將其抓住固定。宇航員出艙作業。將兩塊主太陽能帆板安裝在桁架上。帆板骨架充氣，帆板展開，完成轉向等測試。開始為空間站提供電力。
14、第一對主太陽能帆板安裝完畢後，第二對主太陽能帆板發射入軌。重複上一步步驟，由宇航員出艙完成安裝。
15、兩對主太陽能帆板安裝完畢後，完成測試。空間站主太陽能電力係統建設完成。
16、空間站進入實驗艙建設階段。空間站共有三個大型實驗艙，分別開展生命科學、醫學與醫藥、材料學等方麵的研究工作。實驗艙分別發射入軌，與核心艙對接。
17、服務艙發射入軌，與核心艙對接。
18、宇航員出艙作業，將核心艙對接頭上的機械臂移裝到服務艙對接頭上。
19、服務艙骨架結構與核心艙一致，為空間站提供了第二個球狀對接頭。服務艙內部裝備有空間站重要係統的備份係統，如配電單元、備用蓄電池、姿態控製係統、通信係統、生保係統、氣液循環係統。與核心艙上的對應係統互為熱備份。服務艙還裝備有食品加熱係統、飲用水係統，並且是主要的食品存儲地。服務艙是宇航員的起居室，這裏還有一套專用的視頻教學係統，定期為地麵上的中、小學校直播太空課程，主要為物理課內容，這是宇航員的基本任務之一。 從結構上看，三個大型實驗艙結構完全一致，各裝有24個標準貨架，所不同的隻是貨架上的實驗載荷。並且實驗載荷均采用模塊化設計，可以方便的維護和升級
20、氣閥艙發射入軌，與核心艙對接。同時還帶來了兩個外部載荷架。
21、氣閥艙通過機械臂轉移到服務艙側向對接口上。宇航員出艙作業，將外部載荷架安裝在氣閥艙外部載荷接頭上。
22、裝備專用氣閥艙後，空間站可不再依賴神舟飛船上的氣閥艙。專用氣閥艙內部空間較大，配備了三套出艙宇航服和載人機動裝置（MMU）。氣閥艙內還備有各種外部維修工具和材料，用於空間站的外部維護。氣閥艙連接的兩個外部載荷架各配備有28個標準載荷接頭，主要用於真空環境實驗。
23、休整艙和一個小實驗艙發射入軌，與核心艙對接。並通過機械臂轉移到服務艙側向對接口上。空間站設計上注重宇航員的休息，為避免幹擾，休整艙內共配備了8個獨立的臥室模塊，模塊大小為一個標準貨架空間，是宇航員的私人空間。休整艙內還有8個私人物品櫃，供宇航員使用。小實驗艙裝有12個標準貨架，主要開展空間環境物理學研究。
24、空間站初始結構建設完成，轉入長期科學考察狀態。由貨運飛船定期進行補給，載人飛船接送考察組成員。空間站正常定員4-6人，最多8人。
