最大直径约3.35米，发射质量不大于13吨。货运飞船是空间站的地面后勤保障系统。
主要任务，一是补给空间站的推进剂消耗，空气泄漏，运送空间站维修和更换设备，延长空间站的在轨飞行寿命；二是运送航天员工作和生活用品，保障空间站航天员在轨中长期驻留和工作；三是运送空间科学实验设备和用品，支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用的条件。
货运飞船命名为天舟货运飞船，采用模块化设计，具有全密封货舱、半密封/半开放货舱、全开放货舱三种构型，可以把不同的载荷包括小型舱段运输上去，由航天员和机械臂将其装配到空间站上。发射该飞船的是新研制的长征七号运载火箭。
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