天宮計画
天宮2号は2016年9月15日に打ち上げられた。当初、天宮2号は1号の予備機として作られていた同型機を打ち上げる計画で、長征2Fロケットで2014年に打上げが予定されていた。後に、長征5号ロケットで2016年に打ち上げられることになり、1号より一回り大きい、後述の天宮3号に相当する22トン級の試験機を打ち上げる計画となった。しかし、最終的に打ち上げには長征2号FT2が使われることになり、2号自体も1号をベースに改良製造された8.6トン級宇宙ステーション試験機へと戻された。
ドッキング標的機だった天宮1号に対し、こちらは「宇宙実験室」と位置付けられる。サイズこそあまり変わらないものの、天宮1号に比べて様々な実験が行えるように改良されており、輸送・補修用に10mクラスのロボットアームが新たに取り付けられている。滞在も最長1か月程度は可能とされている。2016年10月18日には神舟11号がドッキングし、有人運用が始まった。同年11月16日に神舟11号が切り離され、有人運用を終了した。以後は有人での運用は行われなかった。
次いで、約6トンの物資と約2トンの燃料の補給能力も持つ無人補給船天舟1号が2017年4月20日に打上げられ、2日後の22日にドッキング試験が無人で行われた。この天舟1号は天宮1号をベースに開発された準同型機である。天舟1号によるドッキング試験は同年9月まで3回行われた。
天宮1号とは異なり、天宮2号の再突入は計画的に行われた。同機は2019年7月19日に南太平洋に制御落下に成功した。