一是發射入軌段。火箭成功發射后，天宮一號進入近地點約200公里、遠地點約350公里的初始軌道。北京飛控中心通過遠望三號航天測量船進行跟蹤，控制天宮一號建立穩定的飛行姿態、展開太陽能帆板。
二是變軌控制段。根據飛控計劃，當天宮一號飛行至第四圈和第十三圈時，北京飛控中心對其實施變軌，使天宮一號由橢圓形軌道進入近圓形軌道。
三是在軌測試段。北京飛控中心將對天宮一號的對接機構等分系統進行測試，確保滿足交會對接要求。這一階段預計持續7至10天。
四是交會對接準備段。在神舟八號發射之前20天，北京飛控中心將通過3至4次軌道控制，對天宮一號進行軌道相位調整，使其進入預定的交會對接軌道，等待神舟八號到來。
