項目進程
截至2019年4月24日，問天艙和夢天艙完成了初樣艙體結構生産，正在開展總裝工作。
2020年5月5日，中國載人空間站工程研制的長征五号B運載火箭，搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，在文昌航天發射場點火升空将載荷組合體成功送入預定軌道，首飛任務取得圓滿成功，實現空間站階段飛行任務首戰告捷，拉開中國載人航天工程“第三步”任務序幕。截至5月5日，中國空間站核心艙已完成正樣産品總裝，問天實驗艙和夢天實驗艙在開展初樣研制。
2021年5月18日，據中國載人航天辦公室介紹，将在兩年時間内建成以核心艙為控制中心，問天實驗艙為主要實驗平台，常年有人照料的空間站。
2022年4月17日，中國載人航天工程辦公室主任郝淳表示，根據任務計劃安排：7月發射空間站問天實驗艙，與天和核心艙對接。5月29日，執行問天實驗艙發射任務的長征五号B遙三運載火箭已完成出廠前所有研制工作，于當日安全運抵文昌航天發射場。之後，長征五号B遙三運載火箭将與先期運抵的問天實驗艙一起開展發射場區總裝和測試工作。
2022年6月4日，中國載人航天工程新聞發言人、中國載人航天工程辦公室副主任林西強介紹，神舟十四号載人飛行任務主要目的為：配合問天實驗艙、夢天實驗艙與核心艙的交會對接和轉位，完成中國空間站在軌組裝建造。
2022年7月4日下午，北京航天飛行控制中心對空間站組合體發出調相指令，這次軌道控制之後，空間站組合體将做好迎接問天實驗艙來訪的準備。按計劃，問天實驗艙将于2022年7月在海南文昌航天發射場發射。此次問天實驗艙發射對接，是空間站首次在有人的狀态下迎接航天器來訪。
2022年7月12日，據中國航天科技集團消息，當前，中國載人航天工程空間站建造任務穩步推進，其中，問天實驗艙計劃本月發射，夢天實驗艙已完成正樣熱試驗。
2022年7月18日，問天實驗艙與長征五号B遙三運載火箭組合體已轉運至發射區。後續将按計劃開展發射前的各項功能檢查和聯合測試等工作。擇機在海南文昌發射。7月22日，中國空間站問天實驗艙任務組織發射前系統間全區合練。
2022年7月23日，文昌航天發射場已經對火箭完成了煤油的加注。7月24日，長征五号B遙三運載火箭已完成推進劑加注。
北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五号B遙三運載火箭，在我國文昌航天發射場點火發射，發射取得圓滿成功。
這是我國載人航天工程立項實施以來的第24次飛行任務。
後續，問天實驗艙将按照預定程序與空間站組合體進行交會對接，神舟十四号航天員乘組将進入問天實驗艙開展工作。在軌2個月後，問天實驗艙将實施轉位，與天和核心艙形成“L”構型，靜待夢天實驗艙的到來。
執行此次發射任務的運載火箭及問天實驗艙，分别由中國航天科技集團有限公司所屬的中國運載火箭技術研究院和中國空間技術研究院抓總研制。
北京時間2022年7月25日3時13分，問天實驗艙成功對接于天和核心艙前向端口，整個交會對接過程曆時約13小時。
2022年7月25日10時03分，神舟十四号航天員乘組成功開啟問天實驗艙艙門，順利進入問天實驗艙。
2022年8月2日消息，随問天實驗艙上行的小機械臂成功完成一系列在軌功能、性能測試，各項指标均表現優異，達到了預期效果。
截至2022年8月16日，神舟十四号航天員乘組已經完成了在軌科學實驗機櫃解鎖與安裝、問天艙内生活區設置等工作。此外，航天員的出艙主通道——問天實驗艙氣閘艙也首次亮相。
中國空間站未來将形成“三艙三船”構型，其中的“三艙”包括：天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙。
性能參數
艙體總長：17.9米
艙體直徑：4.2米
艙體重量：23噸（發射重量）
艙體結構：由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成。其中，工作艙是迄今我國最大、世界第二大單密封艙體，艙内設3個睡眠區、1個衛生區，支持空間站内共6人“滿客”運行。
艙體配置：配置雙自由度柔性太陽帆闆一對，全部展開後翼展超55米，比半個足球場更長，單個有效發電面積約110平方米，相當于一套三室一廳。
主要作用
問天實驗艙是中國空間站第二個艙段，也是首個科學實驗艙。問天實驗艙由工作艙、氣閘艙和資源艙組成，起飛重量約23噸，主要用于支持航天員駐留、出艙活動和開展空間科學實驗，同時可作為天和核心艙的備份，對空間站進行管理。
問天實驗艙主要面向空間生命科學研究，配置了生命生态、生物技術和變重力科學等實驗櫃，能夠支持開展多種類植物、動物、微生物等在空間條件下的響應機理研究，以及密閉生态系統的實驗研究，可支持分子、細胞、組織、器官等多層次生物實驗研究，并可開展不同重力條件下生物體生長機理的對比研究。
問天實驗艙的主要任務是具備空間站組合體統一管理和控制能力，具備與核心艙進行交會對接、轉位和停泊的能力；支持航天員在軌駐留，提供專用氣閘艙和應急避難場所，保證航天員安全；支持開展密封艙内、艙外科學實驗和技術試驗。
重要部件
小機械臂
作為空間站“明星”部件之一，相比于核心艙配備的大機械臂，小機械臂更加精巧，采用了7自由度對稱構型，兩端各有一個末端作用器；其臂長近6米，有效操作空間約5米，最大負載3噸；可單獨使用，也可與大機械臂形成組合機械臂；支持航天員出艙活動、艙外狀态檢查、艙外貨物轉移及安裝、艙外維護維修、載荷照料、光學設施維護等6項應用任務。
項目特點
問天實驗艙是中國空間站的首個實驗艙，也是國家太空實驗室的重要組成部分，本次任務是中國空間站首次在有人狀态下迎接航天器來訪。同時，問天實驗艙艙段也是我國迄今為止發射的最重載荷。此次發射是中國空間站進入建造階段後的第三次發射，也是這一階段首次在有人狀态迎接航天器來訪。
外觀設計
問天實驗艙軸向全長17.9米（相當于6層樓房高度），這一長度超越了國際空間站的任意艙段，比之天和一号核心艙16.6米的軸向長度還要長1.3米，該艙段與夢天實驗艙同為當今世界軸向長度最長的單體載人航天器。
問天實驗艙末端短桁架是一個非常巧妙的設計，它與國際空間站桁架用于太陽翼安裝目的相同，同時利用問天艙與夢天艙對置布局形成的近40米橫向跨度，起到類似國際空間站桁架結構的作用，使得太陽翼有效化解了相互遮擋的難題。
短桁架末端還可以用于核心艙太陽翼的轉位安裝，從而最大限度提高天宮空間站太陽翼整體受曬率，進而提高空間站整站三艙的發供電能力。
飛行标識
2022年7月18日，問天實驗艙飛行任務标識發布。
2022年8月12日，中國載人航天工程辦公室正式發布後續三次飛行任務标識。
總體評價
問天實驗艙作為中國空間站的一個主艙段，由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成。實驗艙艙體總長17.9米，直徑4.2米，發射重量達23噸，是全世界現役在軌最重的單艙主動飛行器。
體量如此之大的問天實驗艙，在功能上也是十分強大。問天實驗艙與中國空間站天和核心艙互為備份，集平台功能與試驗載荷功能于一體。不僅裝載有8個實驗機櫃、22個艙外載荷适配器，相當于把一個大型科學實驗室搬到了太空。還在艙内設有3個睡眠區和1個衛生區。在迎來問天實驗艙之後，中國空間站“床位”數達到6個。這也為後續神舟十五号載人飛船發射後，神舟十四号、神舟十五号兩個乘組、6名航天員實現“太空會師”，空間站“滿客”運行創造了條件。
