Angaben zufolge wird Tiangong 2 mit insgesamt 14 Traglasten ausgestattet sein, darunter mit einer Raum-Kaltatomuhr und medizinischen Raumexperimentiergeräten für Herzblutgefäße in der Schwerelosigkeit. Des Weiteren transportiert Tiangong 2 Testgeräte für Reparaturtechnologien auf der Umlaufbahn für Terminal-Betriebssysteme. Mit dieser Ausstattung werden raumwissenschaftliche und -technologische Experimente durchgeführt. Nach dem Start von Tiangong 2 sollen Astronauten über das Raumschiff Shenzhou 11 ins All gelangen. Shenzhou 11 wird an Tiangong 2 andocken, so dass die Astronauten im Raumlabor ihre wissenschaftlichen Experimente durchführen können. Zhu Congpeng, Chefkonstrukteur des Raumlabors Tiangong 2 am 5. Forschungsinstitut der China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC), teilte in einem Interview mit, Tiangong 2 übernehme in erster Linie drei wichtige Aufgaben:

„Tiangong 2 ist das erste Raumlabor Chinas. Zu seinen Hauptaufgaben gehört die Aufnahme von Astronauten, die mit dem Andocken des Raumschiffs Shenzhou 11 zum Raumlabor gelangen und dort über 30 Tage arbeiten und leben. Damit handelt es sich um eine Mission von mittelfristiger Länge. Die zweite Hauptaufgabe besteht darin, dass im nächsten Jahr ein Transportraumschiff an Tiangong 2 andockt, womit in der Umlaufbahn neuer Treibstoff zugeführt wird. Drittens sollen wichtige technologische Experimente für eine künftige Raumstation durchgeführt werden, darunter Tests im Bereich von Reparaturaufgaben."

Tiangong 2 unternimmt somit eine bedeutende Mission für die Technologien der künftigen chinesischen Raumstation. Tiangong 2 bewegt sich entlang einer 393 Kilometer von der Erde entfernten Orbit. Dies ist gleichermaßen die Orbithöhe für den Betrieb der chinesischen Raumstation in der Zukunft. Wang Wei, Vizedirektor des Forschungsbüros des bemannten Raumfahrtprojekts vom 5. Forschungsinstitut des CASC teilte mit:

„Je höher die Umlaufbahn, desto dünner ist die Luft im umliegenden Raum und desto geringer ist der Luftwiderstand. Entsprechend wird auf dieser Höhe weniger Treibstoff benötigt."

Weltweit beträgt die durchschnittliche Orbithöhe bekannter internationaler Raumstationen rund 350 Kilometer. Zu den international bekannten Raumstationen gehören die von der ehemaligen Sowjetunion gestarteten Raumstationen „Salyut" und „Mir", sowie die von den USA, Russland, Japan, Kanada, Brasilien und der European Space Agency (ESA) gemeinsam gebaute Internationale Raumstation (ISS).