神舟八号于2011年11月1日神舟八号飞船发射升空，进入预定轨道；于2011年11月3日与天宫一号完成刚性连接，形成了组合体；于2011年11月17日返回舱降落于内蒙古中部地区的主着陆场区，完成对接任务。

神舟八号在前期飞船的基础上，进行了较大的技术改进，全船一共有600多台套的设备，一半以上发生了技术状态的变化，在这中间，新研制的设备、新增加的设备占15%，主要突破是两个方面：

1、具备了自动和手动交会对接功能，为此新增加和改进了一些设备。如新研制了异体同构周边式构型和多种交会对接测量设备，用于交会对接自主控制的飞行软件、控制软件，也是全新设计和研发的。为了满足交会对接的任务，飞船上增加配置了平移和反推发动机，同时，航天员的手动控制设备也进行了改进。

2、飞船在前期具备57天自主飞行的能力基础上，已具备停靠180天的能力。神舟八号电源帆板因为采用了新的太阳电池片，发电能力提高了50%。飞船的降落伞系统和着陆缓冲系统也进行了技术上的改进，提高了使用的可靠性。