北京时间今天14时22分22秒，长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场一号发射工位点火起飞。火箭飞行约495秒后，将中国空间站问天实验舱准确送入预定对接初始轨道入口，发射任务圆满成功。问天实验舱分离后，太阳翼“一次展开”，随后舱段“快速自主交会对接程序”开始，将在接下来的13个小时内进行数次变轨，预计在明天凌晨对接于天和核心舱节点舱的轴向对接口。
此前，空间站组合体已偏航180°，建立了倒飞姿态，等待问天实验舱与其交会对接。对接完成后，组合体将再次偏航180°，返回三轴稳定对地正飞姿态。之后问天实验舱的太阳电池翼将完全展开。长征五号B运载火箭，是目前我国近地轨道有效载荷运载能力最大的火箭型号。火箭由芯级外捆绑4个助推器，芯一级可直接将有效载荷送入轨道。
本次用来发射问天实验舱的遥三火箭高度为53.66米、整流罩直径为5.2米、起飞质量为849000千克。由于问天实验舱需要与空间站组合体进行交会对接，运载火箭需要将实验舱射入特定的初始对接轨道入口，因此本次也是长征五号B运载火箭的首次“零窗口”发射。问天实验舱（实验舱Ⅰ）是中国空间站的第二个大型永久舱段，主要任务是核心舱平台功能备份，支持开展密封舱内专项实验和部分暴露平台实验。
它可以对组合体进行统一管理与控制，并能支持航天员在轨驻留，提供专用航天员舱外活动气闸舱和应急避难场所。问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱三个主要部分组成，舱体轴向长度为17.9米，舱体最大直径为4.2米。其中工作舱长度约7.2米，气闸舱长度约2.4米，资源舱长度约3.4米，太阳翼一次展开后翼展约23米，二次完全展开后翼展约55米。问天实验舱舱外配置了小机械臂，用于舱外载荷照料和支持航天员出舱。
尾部采用局部桁架结构，之上安装的太阳电池翼采用双自由度驱动结构。问天实验舱对空间站天和核心舱的能源管理、信息管理、姿态与轨道控制、载人环境控制等关键平台功能提供备份。问天实验舱内配置了3个乘组睡眠区和1个卫生区，舱内还有一个额外的“太空厨房”，配置了与核心舱相同的饮水分配器、微波加热装置、热风加热装置、餐桌等，满足支持后续乘组在轨轮换期间6人共同在轨的需要。
问天实验舱也是空间站航天员的应急避难场所。核心舱一旦发生失压等紧急情况，航天员可以将核心舱的双向承压舱门关闭，这样节点舱和问天实验舱作为联通舱段，依然可以在保证航天员安全的同时，提供在轨修复故障所需要的时间。若核心舱发生失火等紧急情况，将双向承压舱门关闭后，航天员依然可以通过联通的节点舱进入载人飞船，这为航天员应急情况处置和紧急撤离等情况提供了额外的安全保障。
问天实验舱，顾名思义，是一个可以支持开展空间实验的舱段。实验舱支持提供的实验规模比核心舱大很多。本次发射，舱内上行了4个科学实验机柜，主要为空间生命科学、生物技术学科以及其它一些学科的科学实验提供支持设施。这4个科学实验机柜分别是：变重力科学实验柜、科学手套箱与低温存储柜、生物技术实验柜、生命生态实验柜。问天实验舱的气闸舱和资源舱外，配置了多个暴露应用载荷接口，具有较强的舱外应用载荷支持能力。
所谓“暴露”，指的是直接暴露于太空环境。一些如空间环境监测、对地观测等领域的科学实验载荷，以及卫星平台等航天器新技术领域的试验载荷，需要在舱外环境下实施开展。这些载荷就可以通过标准适配接口安装在暴露实验平台上。这些接口采用了通用的在轨可替换单元（ORU）式接口设计，可以通过问天实验舱机械臂进行安装、照料，具有较高的操作效率。
同时，问天实验舱舱外还预留了1个扩展暴露平台接口和1个大型载荷挂点接口，支持在轨安装扩展暴露载荷平台和大型挂接载荷。问天实验舱还配置了能量粒子、等离子空间环境监测有效载荷。问天实验舱外配置了一条作业范围约5米的7自由度小机械臂，锁挂在气闸舱外与实验舱一同发射入轨。这条小机械臂可以实现高精度操作，主要用来照料舱外暴露应用载荷。
小机械臂还可以与天和核心舱的大机械臂级联组合使用，通过神舟十三号第一次舱外活动安装的转接件串联后，运动范围可以达到15米，具有更大的任务灵活性。机械臂还可以辅助航天员进行舱外活动转移、在轨巡检等任务。问天实验舱配置了航天员开展舱外活动（EVA）的专用气闸舱，这是中国空间站的主份EVA气闸舱。此前，神舟十二号和神舟十三号任务中多次开展的舱外活动，航天员都是通过天和节点舱作为气闸舱进出空间站的。
但如此一来，在进行舱外活动的过程中，天和核心舱内的航天员前往载人飞船的应急通道就会被阻断。问天气闸舱完成在轨功能测试后，天和节点舱的气闸舱功能将转为备份，从根本上避免了上述应急通道被阻挡的情况。神舟十四号飞行乘组在任务期间预计将使用问天气闸舱开展2至3次舱外活动。问天实验舱与天和核心舱前向口对接后，航天员将进入舱内开展一系列解锁、测试、试验等工作。此时，空间站组合体为“一”字构型。
之后，问天实验舱将转移至节点舱Ⅳ象限的停泊口，为梦天实验舱的到来空出前向对接口。转位过程将使用实验舱对接口上方配置专用的2自由度转位机械臂完成。核心舱的大机械臂也具备辅助舱段转位的能力，在转位机械臂故障时作为备份方案。转位完成后，实验舱将与节点舱再对接，组合体变成“L”构型。Ⅳ象限停泊口也将是空间站运营期间问天实验舱的永久停泊端口。
问天实验舱加入中国空间站组合体后，神舟十四号乘组还将在今年10月迎来中国空间站的下一个舱段——梦天实验舱。到那时，中国空间站将完成现阶段规划的三舱组合体在轨建造任务。