4月22日12時23分，由中國航天科技集團公司抓總研制的天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室順利完成自動交會對接。這是天宮二號自2016年9月15日發射入軌以來，首次與貨運飛船進行的交會對接。

在科技人員精確控制下，天舟一號貨運飛船經多次變軌，于 22 日10時02分轉入自主控制狀態，以自主導引控制方式向天宮二號空間實驗室逐步靠近。

經北京航天飛行控制中心就對接準備狀態進行最終確認，天舟一號開始向天宮二號緩緩靠攏。12時16分，天舟一號與天宮二號對接環接觸，在按程序順利完成一系列技術動作后，對接機構鎖緊，兩個飛行器建立剛性連接，形成組合體。

隨后，天舟一號與天宮二號進入組合體飛行階段，將按計劃開展推進劑在軌補加，以及空間應用和航天技術等領域的多項實（試）驗。