“天宫二号”本来是“天宫一号”的备份，由于“天宫一号”超额完成任务，航天部门便对“天宫二号”进行改装，把它发展为小型空间实验室，携带有伽马射线探测仪、冷原子钟等科研设备。航天员要在“天宫二号”里面练习如何短期照料一个空间实验室。
原计划还要发射“天宫三号”，但它的工作已经转移给“天宫二号”，这让中国空间站计划实施的效率大大提高。
