6月18日14點14分，天宮一號目標飛行器與神舟九號載人飛船成功實現自動交會對接。17點06分，航天員景海鵬成功開啟天宮一號實驗艙艙門。我國航天員首次訪問在軌飛行器獲得圓滿成功。

　　在中國航天科技集團公司飛控試驗隊員的精確控制下，神九經過遠距離導引段變軌，于上午11點47分轉入自主控制狀態。經尋的段自主脈沖控制，于12點41分抵達距天宮一號正后方約5000米停泊點。之后，神九以自主導引控制方式逐漸向天宮一號靠近。

　　14點01分，神九飛抵距天宮30米停泊點，北京航天飛行控制中心對對接準備狀態進行最終確認。隨后，神九以每秒約0.2米的相對速度向天宮一號緩緩靠攏。

　　14點07分，神九與天宮一號對接環輕輕接觸，經過捕獲、緩沖與校正、拉回、鎖緊等技術動作，兩者建立剛性連接，形成組合體。

　　自動交會對接實施期間，航天員景海鵬、劉旺、劉洋在神九返回艙值守。3名航天員身著艙內航天服，神情鎮定地密切監視著飛船儀表盤上的各類數據和對接過程，認真執行各種指令發送操作，并通過天地通信系統，迅速準確地向地面報告交會對接實施情況。

　　自動交會對接完成后，根據任務安排，航天員要完成穿艙動作。在完成各項準備后，景海鵬于16點05分順利開啟飛船軌道艙艙門，進入對接通道。在劉旺的密切協助下，景海鵬成功打開天宮一號實驗艙艙門，17點06分，以漂浮狀態順利進入天宮一號實驗艙。劉旺、劉洋也隨后進入天宮一號實驗艙，3名航天員一起面對鏡頭，向全國人民揮手致意，勝利的喜悅洋溢在臉上。

　　據介紹，此次交會對接在陽照區進行，交會測量設備特別是光學測量設備在光照條件下的功能性能得到考核檢驗。組合體在軌運行期間，天宮一號負責組合體控制與管理，3名航天員在天宮一號工作和休息，在飛船軌道艙就餐。按照任務計劃安排，3名航天員將在天宮一號內開展相關空間科學實驗和技術試驗。