據大陸載人航天工程辦公室消息，臺北時間2021年9月20日15時10分，搭載天舟三號貨運飛船的長征七號遙四運載火箭，在大陸文昌航天發射場點火發射，約597秒后，飛船與火箭成功分離，進入預定軌道，15時22分，飛船太陽能帆板順利展開且工作正常，發射取得圓滿成功。
后續，天舟三號貨運飛船將與在軌運行的空間站組合體進行交會對接，
這是大陸載人航天工程的第20次發射任務，也是長征系列運載火箭的第389次飛行。
截稿前，央視直播信號顯示，天舟三號已經開啟快速交會對接程式，它目前在太平洋上空，距地252公里左右，
天舟三號發射的成功，意味著大陸載人空間任務進入神舟十三號階段，
據悉，天舟三號飛船為滿載狀態，運載了可支持3名航天員6個月在軌駐留的物資，以及空間站備份設備、空間科學載荷等，還攜帶了補加推進劑等上行物資。央視介紹，其中約1/3（2.16噸）是航天員消耗品，包括1噸左右的水，
此外，貨物中最貴重的，要屬艙外航天服了。該裝備重達90多公斤，價格達到千萬元量級，堪稱世界上最貴的“衣服”，
媒體報道稱，預計神舟十三號飛船于國慶期間發射，新”太空出差三人組”中將有一名女航天員，而且時間更長，為期6個月。
