神舟九号飞船于16日傍晚搭载3名航天员进入太空。根据既定的飞行方案，飞船将在轨飞行十余天，与天宫一号目标飞行器进行两次交会对接，第一次为自动交会对接，第二次由航天员手动控制完成。

　　根据飞行方案，神舟九号与天宫一号自动对接形成组合体后，航天员将在地面指挥与支持下，完成组合体状态设置与检查，依次打开各舱段舱门，通过对接通道进入天宫一号实验舱。

　　组合体飞行期间，由目标飞行器负责飞行控制，飞船处于停靠状态。3名航天员将在飞船轨道舱内就餐，在天宫一号内进行科学实验、技术试验、锻炼和休息。

　　此后，3名航天员将返回飞船，依次关闭各舱段舱门。飞船自主撤离至距目标飞行器约400米处，然后自主控制接近目标飞行器，在140米处停泊，转由航天员手动控制。

　　航天员随后将通过操作姿态和平移控制手柄，瞄准目标飞行器十字靶标，控制飞船逐步接近目标飞行器，至对接机构接触，完成手控交会对接。3名航天员再次进入天宫一号驻留。