问天实验舱是中国空间站的第二个舱段,也是首个科学实验舱,问天实验舱由工作舱、气闸舱和资源舱组成,起飞重量约23吨,主要用于支持航天员驻留、出舱活动和开展空间科学实验,同时可作为天和核心舱的备份,对空间站进行管理。该次任务是中国空间站首次在有人状态下迎接的航天器到访。同时,问天实验舱舱段也是中国迄今为止发射的最重载荷。
北京时间2022年7月18日,问天实验舱与长征五号B遥三运载火箭组合体已转运至发射区。北京时间2022年7月24日14时22分22秒,搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,在中国文昌航天发射场点火升空,发射取得成功。北京时间2022年7月25日3时13分,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口。2022年7月25日10时03分,神舟十四号航天员乘组成功开启舱门顺利进入问天实验舱。