Cơ quan Vũ trụ có người lái Trung Quốc (CMSA) cho biết, vào lúc 8h54 sáng 10/5 (giờ Bắc Kinh), tàu Thiên Châu-4 đã đến được điểm hẹn và lắp ghép thành công với module lõi Thiên Hà (Tianhe) trên trạm không gian Thiên Cung (Tiangong) của Trung Quốc. Trước đó, lúc 1h56 sáng cùng ngày, tên lửa Trường Chinh-7 Y5 (Long March-7 Y5) mang theo tàu vũ trụ Thiên Châu-4 đã được phóng từ Bãi phóng tàu vũ trụ Văn Xương ở bờ biển phía Nam tỉnh Hải Nam. Sau khoảng 10 phút, Thiên Châu-4 tách khỏi tên lửa và đi vào quỹ đạo đã được định trước. Đến 2h23, các tấm pin Mặt Trời của Thiên Châu-4 mở ra và bắt đầu hoạt động.
Như vậy, hiện tàu vũ trụ Thiên Châu-4 và Thiên Châu-3 (Tianzhou-3) đã ghép nối thành công với module Thiên Hà - kết cấu chính của trạm không gian Thiên Cung, sẵn sàng để phi hành đoàn Thần Châu-14 thực hiện sứ mệnh. Trước đó, hôm 20/4, tàu Thiên Châu-3 đã tách khỏi cổng ghép nối phía sau module Thiên Hà để lắp ghép với cổng ở phía trước.
Tương tự các chuyến bay chở hàng trước đó, Thiên Châu-4 có nhiệm vụ tiếp tế đồ dùng sinh hoạt trong 6 tháng cho 3 phi hành gia của sứ mệnh Thần Châu-14, phụ tùng để bảo trì trạm vũ trụ Thiên Cung, thiết bị phục vụ nghiên cứu không gian...
Vụ phóng tàu vũ trụ Thiên Châu-4 là sứ mệnh thứ 22 trong chương trình không gian có người lái của Trung Quốc và là sứ mệnh thứ 420 của loạt tên lửa Trường Chinh.