天宫一号是中国第一个目标飞行器，于2011年9月29日21时16分03秒在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，由实验舱和资源舱构成。它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。
2011年11月3日凌晨实现与神舟八号飞船的对接任务。2012年6月18日下午（14时14分）与神舟九号对接成功。神舟十号飞船也在 2013年6月13日13时18分与天宫一号完成自动交会对接。
2016年3月16日，天宫一号目标飞行器正式终止数据服务，全面完成了其历史使命。天宫一号整器结构完整，运行轨道仍在持续、密切跟踪监视之中，平均轨道高度约370公里，而且正以每天100米的速度衰减，预计2018年“受控”坠落，残骸落入指定海域。
根据欧洲空间局（ESA）德国达姆施塔特空间碎片处的最新预测，中国的首个空间站——天宫一号太空实验室可能会在3月30日至4月2日(三月下旬至四月中旬)期间坠入地球。 不过科学家还无法预测这个8.5吨的空间站将落在哪里。据预测，天宫一号的“小部分碎片有可能”穿过大气层并坠落地球。
天宫一号从天垂直下坠在大气层烧毁时，应该呈现出激烈燃烧的景象，不过这一切都应该是安全的。
作为中国首个目标飞行器，天宫一号发射于2011年9月，主要供中国宇航员磨练对接和交会方面技能，为拟在2020年开建的空间站建设工作做准备。
天宫一号竭力完成的飞行任务有:先后在2011年11月、2012年6月和2013年6月与神舟8号、神舟9号和神舟10号飞船进行了对接。
对于天宫一号重返地球事件，欧洲航天局的国际机构空间碎片协调委员会(IADC)表示:由NASA、ESA、JAXA、ISRO、KARI、Roscosmos和中国国家航天局(China National space Administration)组成的空间碎片和其他专家组成的IADC将利用这个机会进行一次测试，将全程监测其重返大气层。
