首次驗證“太空加油”
專家表示，無論是空間實驗室還是空間站，在近地軌道運作都會由於空氣阻力而“掉高度”，如果不能維持高度，其在軌壽命將比較有限。這需要火箭發動機適時啟動以保持軌道高度，但是其攜帶的燃料是有限的。這就為被稱為“太空加油”的在軌推進劑補加技術提出了需求。
目前掌握推進劑在軌補加技術的只有美俄兩國，此次天舟一號的一個重要使命就是驗證這項技術，這也是決定中國未來空間站能否順利發展的關鍵技術之一。為此，先期發射入軌的天宮二號安裝了一套全新的補加系統，其補加原理類似于油管與油槍的對接，不過精度和密封性要求非常高。
專家表示，目前國際上還有一種維持軌道的補充方式，就是貨運飛船與空間站對接後，利用自身發動機“燒掉”多餘的燃料抬高空間站軌道。不過這種軌道維持方式對於飛船的位置、對介面受力都有很高要求，另外這種方式也不夠靈活。
現役運載能力最強貨船
中國計劃在2022年前後建成空間站，其初步規模包括一個核心艙和兩個實驗艙，如果想保持航太員長期在軌飛行，貨運飛船是必可不少的。
專家表示，貨運飛船是從載人飛船演變過來的。運貨飛船可以運輸推進劑燃料、維修和更換的設備、航太員的生活、工作用品以及空間科學實驗設備和用品等，此外還能用於調整空間站軌道高度。在20世紀70年代，前蘇聯和美國開始發展體積大、壽命長、用途廣的空間站。
剛開始時，兩國都是用人貨混裝的載人飛船為空間站提供少量補給，每艘載人飛船一次只能為空間站運去幾百公斤的物資，無法滿足需求。蘇聯率先在聯盟號載人飛船的基礎上研製了進步號貨運飛船，其貨艙容積為6.6立方米，運載能力為2.6噸，並可進行在軌推進劑補加服務。歐洲的貨運飛船叫自動轉移飛行器，全長10米，最大直徑為4.5米，重量約10噸，運貨能力可達7噸，是迄今運載能力最大的貨運飛船，從2008年起到2014年共發射了5個，但目前已經停止建造。
美國的“龍”飛船長5.9米，最大直徑3.7米，其運送載荷最大品質6噸，返回載荷最大品質3噸，它也是貨運飛船中往地球運回物品的高手。此外，美國的“天鵝座”和日本的HTV貨運飛船運載能力分別為2.7噸和6噸。總體來説，天舟一號的運載能力是居於前列的，而在現役貨運飛船中其運載能力是最大的。
工作人員揮舞國旗為天舟一號貨運飛船加油。
