4月20日19時41分，搭載著天舟一號貨運飛船的長征七號遙二運載火箭，在我國文昌航太發射場點火發射，約596秒後，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，發射取得圓滿成功。
這是天舟貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統的首次飛行試驗。飛船入軌後，將按預定程式與在軌運作的天宮二號先後進行自動交會對接、自主快速交會對接等3次交會對接，3次推進劑在軌補加以及空間應用和航太技術等領域的多項實(試)驗。其間，天舟一號與天宮二號組合體在軌飛行約2個月，天舟一號獨立飛行約3個月。完成既定任務後，天舟一號將受控離軌，隕落至預定安全海域;天宮二號留軌繼續開展拓展試驗和應用。
目前，天宮二號運作在距地面393公里的近圓對接軌道，設備工作正常，運作狀態良好，滿足交會對接任務要求。
長征七號遙二運載火箭與之前執行首飛任務的長征七號遙一運載火箭技術狀態基本一致，為滿足發射貨運飛船要求，進行了部分技術狀態更改，進一步提高了安全性與可靠性。這是長征系列運載火箭的第247次飛行。
我國首艘貨運飛船天舟一號帶了哪些“秘密”
中國載人航太工程辦公室4月19日發佈，經空間實驗室飛行任務總指揮部研究決定，瞄準4月20日19時41分發射天舟一號貨運飛船。19日下午，執行發射任務的長征七號遙二運載火箭開始加注推進劑。
天舟一號是我國自主研製的首艘貨運飛船，由於它只運貨，不送人，所以被形象地稱為太空“快遞小哥”。它採用兩艙式結構，直徑較小的是推進艙，直徑較大的為貨物艙。其最大直徑達到3.35米，飛船全長10.6米，載荷能力達到了6.5噸，滿載貨物時重13.5噸。如果此次滿載的話，它很可能將成為中國發射進入太空的品質最大的有效載荷。甚至比天宮二號空間實驗室還大，後者全長10.4米，直徑同為3.35米，品質為8.6噸。
天舟一號貨運飛船在長征七號火箭的頂端待發
天舟一號的主要任務是為天宮二號“送貨”，將與天宮二號空間實驗室完成交會對接，實施推進劑在軌補加，突破和掌握推進劑在軌補加等關鍵技術。天舟一號還搭載了非牛頓引力實驗等10余項應用載荷，將在軌開展空間科學及技術實(試)驗。
在這些貨物中，除了維持天宮二號運作的各種補給(包括推進劑)外，還有大量太空實驗設備和載荷。由於運載火箭的運載能力是固定的，如果要運送更多的貨物，就必須在保證飛船良好性能的同時，儘量減少“自重”。
天舟一號的“腰部”是一個個連接框。“為了使各部分牢固連接，連接框一般都很厚實。”天舟一號貨運飛船主任設計師王為介紹，科研人員經過多次試驗驗證，通過數控加工倣真技術，將連接框設計成鏤空形式，將非受力部分的“贅肉”精準去除，只保留結構受力部分，相當於為天舟一號進行了“抽脂”，保證連接框在足夠結實的前提下重量減少50%左右。
天舟一號的外部是一種壁板結構，雖然設計厚度僅為3毫米左右，但在科研人員看來仍有“減脂”的餘地。由於壁板面積很大，即使只去除A4紙那樣薄薄的一層，整艙的重量也會下降不少。“在不影響飛船性能的前提下，我們通過嚴格控制加工溫度、切削速度等參數，將壁板變薄，使天舟一號的自重減輕了30公斤。”王為告訴記者，省下的這些重量，又可以多運送好幾臺設備。
為了使艙內空間利用更加合理，進而裝載更多的貨物，天舟一號的貨艙被自己的“骨骼”——貨架分割成了許多區域。在貨架的設計上，科研人員選用了輕質高強度材料。“貨架面板”儀器板使用的是鋁合金蜂窩板，“貨架框架”立梁使用的是碳纖維材料。“經過多次工藝攻關後，天舟一號的整體結構變得又輕又強壯，確保能將貨物完好無缺地送達天宮二號。”王為説。
