۱۱۰ طرح تحقیقاتی و کاربردی تاکنون در ایستگاه فضایی چین به طور کامل عملیاتی شده است.
یکی از آزمایش‌های کلیدیاین ایستگاه فضایی شامل سکوی فیزیک اتمی فوق‌سرد است که ایجاد گاز کوانتومی نزدیک به صفر مطلق را تسهیل می‌کند. انجام این کار روی زمین امکان‌پذیر نیست.
ایستگاه فضایی تیانگونگ همچنین اولین آزمایش رشد چرخه زندگی برنج را با موفقیت به پایان رساند است که می‌تواند منجر به پرورش گونه‌های جدید برنج شود. علاوه بر این، ایجاد یک ماده آلیاژی جدید در فضا نشان‌دهنده کاربرد‌های بالقوه در صنایع مختلف مانند هوافضا و انرژی هسته‌ای است.
بیش از ۴ هزار مورد از برنامه فضایی سرنشین‌دار چین، کاربرد‌های عملی در زمینه‌هایی مانند کشاورزی، پزشکی و خدمات عمومی پیدا کرده‌اند.
همچنین طبق اعلام CMSA، اولین دسته از محموله‌های بین‌المللی که با همکاری دفتر امور فضایی سازمان ملل متحد (UNOOSA) انتخاب شده‌اند، به زودی در ایستگاه فضایی تیانگونگ آزمایش خواهند شد. علاوه بر این، ده طرح کاربردی فضایی با همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) در حال انجام است.
همچنین به گفته لین شیچیانگ، چین با چندین مرکز فضایی از جمله روسیه، فرانسه، آلمان، ایتالیا و پاکستان توافقنامه‌های همکاری منعقد کرده است.
ایستگاه فضایی تیانگونگ در مدار لئو و احتمالا برای بیش از ۱۰ سال فعالیت می‌کند. تیانگونگ در شرایط عادی می‌تواند میزبان ۳ فضانورد باشد و در زمان جابجایی خدمه این تعداد می‌تواند به ۶ فضانورد هم برسد. تیانگونگ T شکل است و یک بخش اصلی در مرکز و دو آزمایشگاه در دو طرف دارد.