载人航天工程是我国空间科学实验的重大战略工程之一，于20世纪90年代初开始筹划，并确定了“三步走”发展战略。在中国航天史上，该工程规模最大、技术最复杂、安全性和可靠性要求最高。

2003年10月15日9点09分，长征二号F运载火箭托举着中国自行研制的神舟五号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，将我国首位航天员杨利伟送入太空。

16日6点23分，飞船返回舱安全着陆，中华民族的千年飞天梦一朝实现，标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家。这是中国航天史上的第二座里程碑。

长二F火箭从方案论证到发射载人飞船历经11年，是目前我国运载火箭中起飞质量最大、可靠性要求最高、系统最复杂的运载火箭。其中，故障检测处理系统、逃逸系统、全冗余控制系统、“三垂”检测发射模式、远距离测发控技术等10项关键技术达到国际先进水平。

火箭主要由四个液体助推器、芯一级、芯二级、整流罩和逃逸塔组成，涵盖10个分系统，起飞重量为477吨，其中飞船的重量为7.8吨，高度为58.3米。

神舟飞船是中国自主研制的载人飞船，由三舱一段(轨道舱、返回舱、推进舱和附加段)组成，共13个分系统。我国神舟飞船与国外第三代飞船相比，具有起点高、具备留轨利用能力等特点。

2013年6月11日，长二F改进型运载火箭携神舟十号飞船升空。至此，我国已经实现了航天员12人次遨游太空。其间，神舟九号与神舟十号分别与天宫一号目标飞行器进行了交会对接，为中国航天进入空间站时代铺就了道路。